齿轮失效有哪些形式？产生这些失效的原因是什么？在设计和维护中应如何避免失效？

a：轮齿折断：在载荷多次重复作用下，在齿根产生循环变化的弯曲应力，再由于齿轮齿根过渡圆角较小；齿根表面粗糙度较高；滚切是可能留下的刀痕或拉伤；热处理产生的微裂痕和传动系统中的动载荷以及接触不良等因素的影响，会引起较大的齿根应力，当最大应力超过材料的弯曲疲劳强度是，就会最终导致轮齿疲劳断裂，还有用淬火钢、铸铁等材料制造的齿轮受短时严重过载也会造成突然折断；设计时应提高齿根弯曲强度，改进热处理方式。b：齿面磨粒磨损：金属与非金属杂物进入轮齿工作表面，齿面间有相对滑动存在，在载荷的作用下，这些外来颗粒起着磨损作用，会引起齿面产生磨粒磨损，主要发生在开始齿轮传动中；闭式齿轮传动为了避免磨粒磨损应注意减小齿面粗糙度，改善润滑条件。c：齿面点蚀：由于轮齿工作时，在齿面接触处产生过高的接触应力，如超过材料的接触疲劳极限时，在载荷多次作用下，齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹，随着应力循环次数的增多，裂纹扩张和蔓延，使裂纹之间的金属微粒剥落下来而形成凹坑。提高齿面硬度可以提高齿面抗点蚀能力，此外由于润滑油渗入微观裂纹，有可能促使裂缝扩展，故采用粘度大的润滑油有利于减缓点蚀；d：齿面胶合：高速重载、低速重载的情况下均有可能发生胶合现象，采用良好的润滑方式、限制油温、增加润滑油粘度、采用抗胶合添加剂的合成润滑油，减小齿面粗糙度可防止或减轻轮齿产生胶合破坏；e：齿面塑性变形：在过大应力作用下，轮齿材料因屈服产生塑性流动而形成塑性变形。常发生在大的过载、频繁启动或硬度低的齿轮上。提高齿面硬度及采用高黏度润滑油都有助于防止轮齿产生塑性变形。