深圳齿轮的承载能力是指其在传递动力过程中抵抗失效（如断裂、磨损、变形等）的能力，直接决定机械传动系统的可靠性和寿命。根据齿轮的失效形式，承载能力需满足强度、耐磨性、稳定性三大核心要求，具体如下：
一、强度要求：抵抗断裂与塑性变形
深圳齿轮在啮合传动时，轮齿承受周期性交变载荷（弯曲应力、接触应力），强度不足会导致齿根断裂、齿面塑性变形等致命失效，因此强度是承载能力的基础。
齿根弯曲强度
失效形式：齿根是轮齿的薄弱部位（截面zui小，应力集中严重），反复弯曲载荷下易产生疲劳裂纹，zui终断裂（占齿轮失效的 30% 以上）。
核心要求：齿根处的弯曲应力需小于材料的弯曲疲劳极限（经热处理后的许用应力）。
影响因素与设计原则：
模数越大、齿宽越宽，弯曲强度越高（模数增加 1mm，弯曲强度可提升 20%-30%）；
齿根圆角半径越大（减少应力集中）、材料抗弯强度越高（如渗碳钢 20CrMnTi 的弯曲疲劳极限约 500MPa），承载能力越强；
对于重载齿轮（如轧钢机齿轮），需通过有限元分析验证齿根应力，确保安全系数≥1.2（短期冲击载荷下≥1.5）。
齿面接触强度
失效形式：齿面啮合时承受极高的接触应力（可达 1000-3000MPa），长期作用下会产生疲劳点蚀（表面出现小凹坑），或因应力过大导致齿面塑性变形（如齿顶塌陷、齿面划痕）。
核心要求：齿面接触应力需小于材料的接触疲劳极限（取决于表面硬度，如表面淬火钢的接触疲劳极限约 1200-1800MPa）。
影响因素与设计原则：
齿轮直径越大、齿宽越宽，接触强度越高（接触应力与直径的平方根成反比）；
表面硬度越高（如渗碳淬火后 HRC58-62）、齿面粗糙度越低（Ra≤0.8μm），接触疲劳寿命越长；
对于高速重载齿轮（如汽车变速箱齿轮），需控制接触应力波动幅度，避免频繁冲击导致早期点蚀。
二、耐磨性要求：抵抗齿面磨损
深圳齿轮啮合时，轮齿表面存在滚动摩擦和滑动摩擦（尤其齿根与齿顶啮合区，滑动摩擦显著），磨损会导致齿厚减薄、齿形畸变，最终影响传动精度（如噪音增大、效率下降）。
失效形式：
磨粒磨损（硬颗粒进入啮合区，如粉尘、金属碎屑，导致齿面划伤）；
粘着磨损（高速重载下齿面润滑失效，金属直接接触并粘连，产生 “咬焊” 或撕裂）。
核心要求：
齿面材料需具备高硬度和耐磨性（表面硬度≥HRC50，渗碳层厚度≥0.8-1.5mm）；
传动过程中磨损速率需控制在允许范围内（如每年齿厚磨损量≤0.1mm，精密齿轮≤0.05mm）。
提升措施：
采用耐磨材料（如高碳钢、渗碳钢）并经表面淬火、氮化处理（氮化层硬度可达 HV800-1000）；
保证良好润滑（如采用极压齿轮油，油膜厚度≥0.2μm），避免干摩擦；
密封防护（防止粉尘进入，如齿轮箱加防护罩）。
三、稳定性要求：抵抗变形与振动
深圳齿轮在载荷作用下的变形（如轮齿弯曲、轮毂变形）或振动过大，会导致啮合精度下降，加剧局部应力集中，间接降低承载能力。
刚度要求
轮齿受载后弯曲变形需≤0.01-0.05mm（取决于精度等级，如精密齿轮≤0.01mm），否则会导致齿面接触面积减小，局部应力升高；
齿轮基体（轮缘、轮毂）需有足够刚度，避免整体变形（如大直径齿轮需增加轮辐厚度或采用加强筋）。
抗冲击与抗振动能力
对于承受冲击载荷的齿轮（如工程机械齿轮、破碎机齿轮），需具备良好的韧性（心部硬度≤HRC35，冲击韧性 αk≥20J/cm²），避免脆性断裂；
高速齿轮（转速＞3000r/min）需进行动平衡校验（不平衡量≤0.01g・m），减少振动导致的附加应力。
四、不同场景的承载能力特殊要求
重载齿轮（如轧钢机、矿山机械）：
核心要求齿根弯曲强度和接触强度，优先保证不发生断裂和点蚀，安全系数需≥1.5，材料多选 20CrNiMo（渗碳淬火）或 42CrMo（调质 + 表面淬火）。
高速齿轮（如汽轮机齿轮箱、航空发动机）：
除强度外，需重点控制齿面磨损和振动，要求高转速下接触应力稳定（波动≤5%），采用高精度磨齿（精度等级≤IT5），并匹配高效润滑系统（如喷油润滑）。
精密传动齿轮（如机床主轴、机器人关节）：
强调刚度和变形控制，轮齿变形量需≤0.005mm，同时需低磨损（保证传动精度长期稳定），材料多选合金工具钢（如 Cr12MoV）并经低温回火。
低速轻载齿轮（如农机、小型运输机）：
以经济性为主，承载能力满足基本强度即可（安全系数≥1.2），可选用铸铁（如 QT500-7）或低碳钢（无需表面淬火）。
