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齿轮在工作中主要的失效形式是疲劳点蚀、齿根疲劳折断、胶合和磨损。一般认为宏观应力是其失败的主要原因。因此有必要全面分析齿轮的工作应力状态,尤其是齿轮硬化产生的残余应力的作用。我们根据齿轮氮化和光弹性材料残余应力产生的原因、分布规律及其特点,研究并提出了包括残余应力、摩擦力影响在内的氮化齿轮应力分析的光弹模拟技术,本文利用该模拟技术系统地分析了齿轮的氮化层深度、摩擦系数、齿轮模数和外加载荷等因素对直齿圆柱齿轮接触区应力及齿根弯曲应力状态的影响。