一、齿轮传动的失效形式
齿轮的失效主要发生在轮齿，轮体的失效很少发生。
1．轮齿折断
轮齿像一个悬臂梁，受载后齿根部产生的弯曲应力非常大，而且是交变应力，同时齿根过渡部分存在应力集中，当应力值超过材料的弯曲疲劳极限时，齿根处产生疲劳裂纹，裂纹逐渐扩展致使轮齿折断，这种折断称为疲劳折断。
当齿轮突然过载，或经严重磨损后齿厚过薄，也会发生轮齿折断，称为过载折断。
（1）增大齿根圆角的半径，消除该处的加工刀痕以降低齿根的应力集中。
（2）增大轴及支承物的刚度以减轻齿面局部过载的程度。
（3）对齿轮进行喷丸，碾压等作处理以提高齿面硬度，保持芯部的韧性等。
2．齿面点蚀
齿面接触处受到交变的接触应力，当接触应力超过了轮齿材料的接触疲劳极限时，齿面上产生裂纹，裂纹扩展致使表面金属颗粒剥落，形成小麻点，这种现象称为齿面点蚀，实践证明，点蚀首先出现在靠近节线的齿根面上，如图所示。在一般闭式传动中的软齿面较容易发生点蚀失效，设计时应保证齿面有足够的接触强度。在开式传动中，由于磨损严重，一般不出现点蚀。
（1）提高齿面的强度。
（2）降低齿面表面的粗糙度值。
（3）在合理的限度内，用较高的黏度的润滑油，以避免较稀薄的油挤入齿面疲劳裂纹之中，加剧裂纹的扩展。
（4）增大齿轮的直径，从而减少接触应力。
3．齿面磨损
轮齿在啮合的过程中存在相对滑动，使齿面间产生磨损。如果有金属微粒、砂砾、灰尘等进入轮齿间，将引起磨粒磨损。如图所示，磨损将破坏渐开线齿形，并使侧隙增大而引起冲击和振动，严重时甚至因齿厚减薄过多而折断。磨损是开式传动的主要失效形式。
（1）提高齿面的硬度。
（2）降低齿面粗糙度值。
（3）采用闭式传动，并加以合理的润滑。
（4）尽量为齿轮传动保持清洁的工作环境。
4．齿面胶合
在高速重载的齿轮传动中，齿面间的高压、高温使油膜破裂，局部金属互相粘接继而又相对滑动，金属从表面被撕落下来，而在齿面上沿滑动方向出现条状伤痕，称为胶合，如图所示。低速重载的传动因不易形成油膜，也会出现胶合。
（1）提高齿面硬度。
（2）降低齿面粗糙度值。
（3）限制油温。
（4）增加油的黏度，选用加有抗胶合添加剂的合成润滑油。
5．塑性变形
当齿轮材料较软而载荷较大时，轮齿表面材料将沿着摩擦力方向发生塑性变形，导致主动轮齿面节线处出现凹沟，从动轮齿面节线处出现凸棱（如图所示），齿形被破坏，影响齿轮的正常啮合。
为防止齿面的塑性变形，可采用提高齿面硬度，选用黏度较高的润滑油等方法。
二、齿轮的设计准则
1．软齿面（硬度≤350HBS）的闭式齿轮传动
齿面抗点蚀能力差，润滑条件良好，齿面点蚀将是主要的失效形式。在设计计算时，通常按齿面接触疲劳强度设计，再作齿根弯曲疲劳强度校核。
2．硬齿面（硬度＞350HBS）的闭式齿轮传动
齿面抗点蚀能力强，但易发生齿根折断，齿根疲劳折断是主要失效形式。在设计计算时，通常按齿根弯曲疲劳强度设计，再作齿面接触疲劳强度校核。
3．对于开式齿轮传动
其主要失效形式将是齿面磨损，通常只按齿根弯曲疲劳强度设计，再考虑磨损，将所求得的模数增大10％～20％。
