齿轮断裂仿真及重合度的影响

在机械传动结构中，齿轮断齿失效，一般会导致系统无法继续工作，属于比较严重的故障。因此，齿轮强度设计显得尤为重要。断裂仿真分析，可以在产品设计阶段，分析齿轮最大承载能力。

齿轮重合度

要保持齿轮在传动中连续平稳，就必须保证在前一对齿廓啮合结束前（至少是同时），后一对齿廓已经进入啮合，否则传动就会中断。重合度反映了齿轮在转过一个齿距的过程中，参与啮合的平均齿数。重合度必须大于 （或至少等于）1，才能使实现连续平稳的传动。重合度越大，同样的负载分摊到每个齿上的载荷就越小。在空间有限的情况下，采用斜齿轮或螺旋齿轮，可以提高重合度。

齿轮断裂仿真

将一侧的齿轮固定，转动另一侧齿轮。分别对直齿轮和螺旋齿轮进行断裂仿真分析，得到扭矩-转角曲线如下：

直齿重合度小，一对齿已经快要断裂，下一对齿才进入啮合状态；
螺旋齿重合度大，同时有两对齿在分摊载荷。

齿轮断裂过程仿真动画如下：