問題：
北方某公司朋友問：硬齒面齒輪齒根硬化層磨沒了，對輪齒的彎曲強度影響大嗎？
答復：
1. 硬齒面齒輪齒根硬化層磨沒了對輪齒彎曲強度的影響
硬齒面齒輪齒根硬化層磨沒了，這種情況屬于輪齒的過度磨損，其具體表現(xiàn)為工作齒面材料大量磨失，輪齒尺寸發(fā)生了變化，影響輪齒的彎曲強度當然很大，主要理由如下：
(1) 過度磨損使齒根的承載截面減小，圖1所示為一實例。輪齒過度磨損后的尺寸變化見圖2，磨損后的承載尺寸S '小于正常的承載尺寸S，輪齒的彎曲強度必然降低。
(2) 硬齒面齒輪齒根馬氏體的硬化層磨沒了，就使得齒根的殘余壓縮應力歸零，甚至出現(xiàn)殘余拉應力，因此對輪齒的彎曲強度非常不利。
(3) 過度磨損破壞了齒廓的正常形狀，導致出現(xiàn)嚴重的齒輪系統(tǒng)振動和噪聲，動載荷急劇加大，最終造成輪齒的隨機斷裂失效。
(4) 結論：通常，這種齒輪應該報廢。
圖1 輪齒過度磨損實例
圖2 輪齒過度磨損后的尺寸
2. 輪齒過度磨損的失效判據(jù)
所謂輪齒磨損的失效判據(jù)，就是輪齒磨損到何種程度齒輪就可以報廢。齒輪的失效判據(jù)有兩種：一種是齒輪臺架試驗的失效判據(jù)，另一種是工業(yè)產(chǎn)品齒輪的失效判據(jù)。前者在GB/T 3480—1997《 漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法》中有明確的規(guī)定。它不適用于不同行業(yè)、不同工況的實際產(chǎn)品齒輪（如汽車齒輪、航空齒輪、機床齒輪、船舶齒輪等等），因為這些齒輪的使用情況要比試驗齒輪復雜得多，不可能制訂出一個各行業(yè)、各工況都通用的產(chǎn)品齒輪失效判據(jù)?？尚械霓k法是根據(jù)各行業(yè)的實際情況，通過大量的調(diào)查研究、分析計算和經(jīng)驗總結，才能制訂出符合本行業(yè)實際的齒輪失效判據(jù)。
以下內(nèi)容摘自JB/T 5664—1991《重載齒輪 失效判據(jù)》?？蓞⒖矗?/span>
朱孝錄 主編. 齒輪傳動設計手冊.第二版[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010：73-74。
3.討論
(1) 標準JB/T 5664—1991《重載齒輪 失效判據(jù)》，主要是根據(jù)工業(yè)實踐經(jīng)驗制訂的，缺乏嚴謹?shù)睦碚摲治龌A。例如標準認為，對過度磨損的齒輪可以用GB/T 3480—1997進行輪齒彎曲強度計算，但是計算中齒形系數(shù)的確定就會遇到理論分析的困難。
(2) 利用磨損后的承載尺寸S '計算輪齒彎曲強度的合理性也值得懷疑，如果采用圖2的S '尺寸就比較合理。
(3) 潤滑系統(tǒng)失效、密封裝置不良，油膜建立不起來；傳動系統(tǒng)有嚴重的振動和沖擊載荷，都會導致過度磨損。特別在開式齒輪傳動裝置上，過度磨損更是常見。
(4) 硬齒面閉式齒輪傳動裝置過度磨損現(xiàn)象很少見到，但當齒輪的節(jié)線速度低于0.5m/s不可能建立油膜時，也可能出現(xiàn)過度磨損現(xiàn)象。
(5) 過度磨損齒輪的失效判據(jù)和強度計算目前還很不完善，還有進一步研究的空間，可以作為一個專題來研究。
