王艳娇，倪德，吴梓赵，陈浩宇

（中国航发湖南动力机械研究所，湖南 株洲 412002）

齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动，是传递机器动力和运动的一种主要形式。减速器中齿轮作为关键件，其失效会致使扭矩和载荷无法正常传递，其工作性能至关重要。某型减速器进行核准试验时出现了输入齿轮裂纹故障，经过分析与验证，确定该裂纹为疲劳裂纹，故障原因是齿根HRC60渗碳层深度过小，齿根半径偏小且转接不圆滑。本文对该齿轮裂纹故障的原因、机理进行了分析与探讨，并总结了解决该故障的措施及验证效果。

1 故障现象

某减速器在进行初步核准试验第二个循环步骤（累计20小时）时，发现振动异常，在后续小载荷试验程序期间，通频振动逐渐增大,超过以往水平3.6g，经孔探仪检查发现，齿面有异常印痕，且输入齿轮两个相邻轮齿工作面从中部齿根圆角延伸至大小端齿根部出现裂纹，小端两条裂纹在辐板交汇，其中一个齿小端侧可见长度约5mm的掉块，大端两条裂纹延伸至辐板。

2 故障原因分析

2.1.1 结构设计

在功率、载荷及工况一样的情况下，该齿轮结构按照成熟减速器齿轮相似结构设计，采用9310渗碳合金钢棒料，尺寸、公差、冷加工及热处理要求参照相关手册、成熟减速器齿轮确定：齿根圆角依据相关强度加工参数要求定为最小R1.5；输入齿轮与成熟减速器齿轮辐板（见图2）结构尺寸相当。

图2 输入齿轮辐板结构

为准确排查故障件齿轮产生裂纹的原因，经详细分析故障现象并结合结构功能，全要素地分析了可能齿轮裂纹的原因，以“齿轮裂纹”为顶事件，建立了故障树，如图1所示。……