輪齒折斷通常有兩種情況：一種是由于多次重復(fù)的彎曲應(yīng)力和應(yīng)力集中造成的疲勞折斷；另一種是由于突然產(chǎn)生嚴(yán)重過(guò)載或沖擊載荷作用引起的過(guò)載折斷。尤其是脆性材料（鑄鐵、淬火鋼等）制成的齒輪更容易發(fā)生輪齒折斷。兩種折斷均起始于輪齒受拉應(yīng)力的一側(cè)。增大齒根過(guò)渡圓角半徑、改善材料的力學(xué)性能、降低表面粗糙度以減小應(yīng)力集中，以及對(duì)齒根處進(jìn)行強(qiáng)化處理（如噴丸、滾擠壓）等，均可提高輪齒的抗折斷能力。

齒輪材料有一些基本要求。材料必須具有足夠強(qiáng)度 以傳遞齒輪輪齒負(fù)載，并對(duì)配合齒輪的材料具有良 好的耐磨損性和耐摩擦性。對(duì)于某些應(yīng)用，耐沖擊和耐腐蝕性能也至關(guān)重要。齒輪設(shè)計(jì)師必須仔細(xì)評(píng)估齒輪需要滿足的要求(環(huán)境要求和力學(xué)要求)，并將這些要求與要使用的材料的相關(guān)性能進(jìn)行比較。

塑料齒輪主要用于傳動(dòng)，齒輪材料為塑料，在機(jī)械傳動(dòng)中用途越來(lái)越廣泛。

高溫齒輪

熱塑性合成材料在高溫齒輪條件下用途有限，這是因?yàn)楫?dāng)溫度升高到熔點(diǎn)/玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度時(shí)，其機(jī)械性 能會(huì)降低。在設(shè)計(jì)高溫應(yīng)用條件下的塑料齒輪時(shí)，必須了解備選材料在應(yīng)用溫度下的機(jī)械性能。其中包括 磨損數(shù)據(jù)，因?yàn)槟p率在溫度提高時(shí)也傾向于升高。大多數(shù)高溫齒輪應(yīng)用都會(huì)使用高熔點(diǎn)/高玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化 溫度的樹(shù)脂，如PES(聚醚砜)、PEI、PPS(聚苯硫醚)、PPA(聚鄰苯二甲酰胺)和PEEK(聚 醚醚酮)。高溫齒輪應(yīng)用幾乎都會(huì)采用纖維增強(qiáng)材料和/或內(nèi)部潤(rùn)滑。