當齒輪參數(shù)設計合理時， 材料內(nèi)在質量是齒輪承載能力決定性因素， 鑄鋼本身存在著各種缺陷， 化學成份不均勻， 組織相對鍛件而言緊密度差， 再加上調(diào)質硬度偏低等缺陷， 大大降低了材質的承載能力。在行星減速箱低速起動運轉時，所產(chǎn)生的瞬時載荷過大， 這兩者是內(nèi)齒圈發(fā)生斷齒的根本原因。另外，經(jīng)過齒輪檢測儀測量， 齒形、齒向精度為 7 級8 級，齒部為軟齒面， 精度低， 齒部接觸不好， 硬度偏低， 承載能力會減小， 這也是內(nèi)齒圈斷齒的又一個原因。
總之， 通過對錐齒輪和內(nèi)齒圈損傷失效分析可知，該行星齒輪減速器設計選材不夠合理， 制造精度低， 是造成故障的根本原因。
2 原錐齒輪， 內(nèi)齒圈齒輪強度校核復算
2. 1 錐齒輪， 第三級內(nèi)齒圈幾何參數(shù)及相關數(shù)據(jù)
在表 2 中列出了錐齒輪和第三級內(nèi)齒圈幾何參數(shù)及相關數(shù)據(jù)。
2. 2 錐齒輪和內(nèi)齒圈強度校核
錐齒輪和內(nèi)齒圈的強度校核復算， 分別依據(jù)   標準 GB/T10062- 1988！錐齒輪承載能力計算方法和GB/ T3480- 1997漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法進行。
表中疲勞極限和小   系數(shù)的選取， 也是按齒輪強度計算標準選取的， 主要是為了便于和國產(chǎn)化改進設計的強度計算結果作比較， 強度校核復算結果見 和表 4.從表 3 和表 4 中看出原齒輪設計強度不足， 加上制造安裝精度偏低， 齒輪接觸帶調(diào)整不好，促使齒輪發(fā)生損傷失效。
3 錐齒輪和內(nèi)齒圈的國產(chǎn)化改進設計
3. 1 設計指導思想
通過對錐齒輪和內(nèi)齒圈失效分析和原設計強度校核復算， 提出國產(chǎn)化設計的具體改進措施。
（ 1） 先要滿足原設計的傳動和安裝要求根據(jù)現(xiàn)場要求， 原設計的傳動要素和齒輪主要參數(shù)速比、模數(shù)、齒輪、螺旋角不能變， 齒寬可根據(jù)齒輪箱結構條件改變（ 加寬或不變） ， 齒輪結構設計的配合尺寸， 外聯(lián)接尺寸不能變。
（ 2） 改變錐齒輪、內(nèi)齒圈毛坯材料原錐齒輪毛坯材料相當于國產(chǎn)的 20CrMnMo， 現(xiàn)改為20Cr2Ni4， 滲碳淬火鋼鍛件， 同樣為滲碳淬火工藝， 滲層深度由原來的（ 0. 8 1.0） mm 改為（ 1. 0 1.4） mm.
（ 3） 提高齒面硬度， 由原來要求的（ 50 52） HRC（ 改為 58 62） HRC， 目的是提高接觸疲勞強度極限。
精度由原來的 7 級提高到 6 級。
原第三級內(nèi)齒圈材料相當國內(nèi)的 ZG45 鑄鋼， 現(xiàn)改為 42CrMo 鍛件， 調(diào)質硬度由原來的（ 20 22） HRC 提高到（ 26 28） HRC， 齒面進行深層氮化， 氮化層硬度（ 600 670） HV， 氮化深度（ 0. 5 0. 7） mm， 精度由原來的7 級提高到 6 級， 目的是提高內(nèi)齒圈內(nèi)接觸和彎曲疲勞強度極限。
材質和工藝的改變有效的提高了齒輪的精度和承載能力。另外， 裝配時， 精心調(diào)整接觸區(qū)和齒輪側隙， 按錐齒輪裝配調(diào)整規(guī)則， 要求初始接觸區(qū)調(diào)整到中部靠小端，跑合后擴展沿齒高不小于 50%.沿齒長不小于80%， 行星輪和內(nèi)齒圈齒側間隙在 0. 15mm 0. 25mm.