ISO 10825-1:2022
(Main)Gears — Wear and damage to gear teeth — Part 1: Nomenclature and characteristics
Gears — Wear and damage to gear teeth — Part 1: Nomenclature and characteristics
This document provides nomenclature for general modes of gear tooth wear and failure. It classifies, identifies, and describes the most common types of failure and provides information that, in many cases, enables the user to identify failure modes and evaluate the degree or change from original condition. This document is based on experience with steel gears; however, many of the failure modes discussed apply to gears made from other materials. Not all failure modes that can occur on other types of gears, such as plastic, bronze, or powder metal gears, are included. The solution to many gear problems requires detailed investigation and analysis by specialists and is beyond the scope of this document. This document specifies only the terminology intended to help with the identification and reporting of the appearance and conditions of gears after a period of operation. Neither causes nor preventive measures for any condition described are discussed. In this document, gear refers to both gear wheels and pinions, unless the gear is specifically identified. This document does not define “gear failure”.
Engrenages — Usure et défauts des dentures — Partie 1: Nomenclature et caractéristiques
Le présent document fournit une nomenclature pour les modes généraux d’usure et de défaillance des dentures. Il classe, identifie, et décrit les types de défaillance les plus courants et fournit des informations qui, dans de nombreux cas, permettent à l’utilisateur d’identifier des modes de défaillance et d’évaluer le degré ou le changement par rapport à l’état d’origine. Le présent document est basé sur l’expérience avec des roues dentées en acier; cependant, beaucoup de modes de défaillance étudiés s’appliquent à des roues dentées fabriquées dans d’autres matériaux. Tous les modes de défaillance qui peuvent se produire sur d’autres types d’engrenages, tels que les engrenages en plastique, en bronze ou en matériaux frittés, ne sont pas inclus. La solution à de nombreux problèmes de roue dentées nécessite une étude et une analyse détaillées par des spécialistes et est en dehors du domaine d’application du présent document. Le présent document spécifie seulement la terminologie destinée à faciliter l’identification et la déclaration de l’aspect et de l’état des roues dentées après une période de fonctionnement. Ni les causes ni les mesures préventives pour toute condition décrite ne sont discutées. Dans le présent document, le terme «engrenage» désigne une roue dentée ou un pignon, à moins que la roue dentée ne soit précisément identifiée. NOTE Dans le présent document français, le terme «gear» est traduit par «roue dentée» quand le contexte le nécessite et par «engrenage» quand il concerne le couple pignon-roue. Une roue dentée peut être soit le pignon, soit la roue. Le présent document ne définit pas une «défaillance de denture».
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10825-1
First edition
2022-05
Gears — Wear and damage to gear
teeth —
Part 1:
Nomenclature and characteristics
Engrenages — Usure et défauts des dentures —
Partie 1: Nomenclature et caractéristiques
Reference number
ISO 10825-1:2022(E)
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Published in Switzerland
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ISO 10825-1:2022(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Classes and modes of failure .2
5 Tribological damages (non-fatigue) . 4
5.1 General information on wear . 4
5.2 Polishing wear . 5
5.2.1 General . 5
5.2.2 Mild polishing wear . 5
5.2.3 Moderate polishing wear . 5
5.2.4 Severe polishing wear . 5
5.3 Scratches . 6
5.4 Abrasive wear . 7
5.4.1 General . 7
5.4.2 Mild abrasive wear . 9
5.4.3 Moderate abrasive wear . 10
5.4.4 Severe abrasive wear . . 10
5.5 Scuffing . 10
5.5.1 General . 10
5.5.2 Hot scuffing . 11
5.5.3 Cold scuffing . 11
5.5.4 Mild scuffing . 11
5.5.5 Moderate scuffing.12
5.5.6 Severe scuffing . 15
5.6 Adhesive wear . 18
5.6.1 General . 18
5.6.2 Mild adhesive wear . 18
5.6.3 Moderate adhesive wear . 18
5.7 Fretting corrosion . 19
5.8 Interference wear. 19
6 Fatigue damage .20
6.1 Fatigue cracks. 20
6.2 Contact fatigue . 20
6.2.1 General .20
6.2.2 Micropitting .20
6.2.3 Macropitting . 25
6.2.4 Case crushing (Subcase fatigue) . 32
6.2.5 White layer flaking .34
6.2.6 Tooth flank fracture (TFF) . 35
6.2.7 Tooth interior fatigue fracture, TIFF .39
6.3 Bending fatigue .40
6.3.1 Tooth root fatigue fracture .40
6.3.2 Rim, web, and hub cracks . 45
7 Non-fatigue fracture .47
7.1 General . 47
7.1.1 Overview . 47
7.1.2 Brittle fracture .48
7.1.3 Ductile fracture .49
7.1.4 Semi-brittle fracture .50
7.2 Tooth root rupture .50
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ISO 10825-1:2022(E)
7.3 Tooth end rupture . 53
7.4 Tooth shear fracture . .54
8 Plastic deformation .54
8.1 General .54
8.2 Indentation .54
8.3 Brinelling . 55
8.4 Cold flow . . 55
8.5 Hot flow . 55
8.6 Root fillet yielding . 56
8.7 Fracture after plastic deformation .56
8.8 Rolling . 57
8.9 Tooth hammer .58
8.10 Rippling .58
8.11 Ridging .60
8.12 Burr . . . 61
8.13 Interference deformation . 62
9 Manufacturing issues . .63
9.1 Forging cracks .63
9.2 Hardening cracks .63
9.3 Grinding cracks .64
9.4 Hydrogen and internal residual stress failures .65
9.5 Grinding burn (temper due to grinding) .65
9.6 Grinding notch (not a failure mode) . 67
9.7 Scaling . 67
9.8 Case/core separation .68
10 Other surface damage .69
10.1 Corrosion .69
10.2 Cavitation . 69
10.3 Erosion .72
10.4 Electric discharge .73
10.5 Overheating .77
Bibliography .78
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ISO 10825-1:2022(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 60, Gears, Subcommittee SC 1,
Nomenclature and wormgearing.
This first edition of ISO 10825-1, together with ISO/TR 10825-2, cancels and replaces ISO 10825:1995,
which has been technically revised.
The main changes are as follows:
— the document has been split into two parts: ISO 10825-1 and ISO/TR 10825-2 that gives additional
information on failure modes;
— some additional modes of failures are described;
— most figures have been replaced and are in colour.
A list of all parts in the ISO 10825 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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ISO 10825-1:2022(E)
Introduction
This document provides a common language to describe gear wear and failure and serves as
guidelines to uniformity and consistency in the use of that language. It describes the appearance of
gear tooth failure modes. It is intended to improve communication between equipment users and gear
manufacturers for failure and wear analysis. Since there can be many different causes for each type of
gear tooth wear or failure, it is not possible in this document to identify a single cause for each type of
wear or failure, nor to prescribe remedies.
vi
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10825-1:2022(E)
Gears — Wear and damage to gear teeth —
Part 1:
Nomenclature and characteristics
IMPORTANT — The electronic file of this document contains colours which are considered to be
useful for the correct understanding of the document. Users should therefore consider printing
this document using a colour printer.
1 Scope
This document provides nomenclature for general modes of gear tooth wear and failure. It classifies,
identifies, and describes the most common types of failure and provides information that, in many cases,
enables the user to identify failure modes and evaluate the degree or change from original condition.
This document is based on experience with steel gears; however, many of the failure modes discussed
apply to gears made from other materials. Not all failure modes that can occur on other types of gears,
such as plastic, bronze, or powder metal gears, are included.
The solution to many gear problems requires detailed investigation and analysis by specialists and is
beyond the scope of this document.
This document specifies only the terminology intended to help with the identification and reporting
of the appearance and conditions of gears after a period of operation. Neither causes nor preventive
measures for any condition described are discussed.
In this document, gear refers to both gear wheels and pinions, unless the gear is specifically identified.
This document does not define “gear failure”.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 1122-1, Vocabulary of gear terms — Part 1: Definitions related to geometry
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1122-1 apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
1
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ISO 10825-1:2022(E)
4 Classes and modes of failure
This document does not define gear failure. One observer's “failure” is another observer's “run-in”.
There is no single definition of gear failure, since whether or not a gear has failed depends on the
specific application.
NOTE The term “gear failure” is subjective and a source of considerable disagreement. For example, a
person observing gear teeth that have a bright, mirrorlike appearance can think that the gears have “run-in”
properly. However, another observer can think that the gears have failed by polishing wear. Whether the gears
are considered failed or not depends on how much change from original condition is tolerable.
Changes made to reduce the risk of one failure mode can sometimes worsen or create other failure modes
or have other unintended consequences. Therefore, it is imperative that any remedy be evaluated prior
1)
to implementation and thoroughly tested and evaluated after implementation. See ISO/TR 10825-2
for additional discussion on the potential causes of the different failure modes and some suggestions to
minimize the risk of them occurring.
Table 1 groups the common modes of gear failure into six general classes. For each class, the preferred
terminology is listed, and older or other commonly used names are listed as non-preferred. Additional
terms which can help to clarify the general mode are listed in Table 2.
Table 1 — Nomenclature of gear failure modes
Sub-
General mode Non-preferred terminology
clause
Tribological damage (non-fatigue)
Polishing (unintentional) Burnishing 5.2
Scratches 5.3
a
Abrasive wear Cutting, Scoring 5.4
a
Scuffing Scoring , Welding, Microwelding, Galling, Seizing 5.5
Adhesive wear Normal, Running-in wear, Tearing, Plucking, Microwelding 5.6
Fretting corrosion 5.7
Interference wear 5.8
Fatigue damage
Micropitting Frosting, Gray staining, Peeling 6.2.2
Macropitting Contact fatigue, Destructive, Arrowhead 6.2.3
Case crushing (subcase fatigue) Internal rupture 6.2.4
White layer flaking 6.2.5
Tooth flank fracture (TFF) 6.2.6
Tooth interior fatigue fracture (TIFF) 6.2.7
Tooth root fatigue fracture 6.3.1
Rim, web, and hub cracks 6.3.2
Non-fatigue fracture
Tooth root rupture Fast fracture 7.2
Tooth end rupture 7.3
Tooth shear fracture 7.4
Plastic deformation
Indentation Bruising, Peening 8.2
Brinelling Denting 8.3
a
The use of the term “scoring“ is strongly discouraged because it can be applied to different types of wear. While it is
often considered as a form of adhesive wear, it is sometimes used for abrasive wear.
1) Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DTR 10825-2:2022.
2
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ISO 10825-1:2022(E)
Table 1 (continued)
Sub-
General mode Non-preferred terminology
clause
Cold flow 8.4
Hot flow 8.5
Root fillet yielding 8.6
Fracture after plastic deformation 8.7
Rolling 8.8
Tooth hammer 8.9
Rippling Fish scaling, Scalloping 8.10
Ridging 8.11
Burr 8.12
Interference deformation 8.13
Manufacturing issues
Forging cracks 9.1
Hardening cracks Quenching cracks 9.2
Grinding cracks 9.3
Hydrogen and internal residual stress 9.4
Grinding burn (temper due to grinding) 9.5
Grinding notch (not a failure mode) 9.6
Scaling 9.7
Case/core separation 9.8
Other surface damage
Corrosion 10.1
Cavitation 10.2
Erosion 10.3
Electrical discharge Arcing 10.4
Overheating 10.5
a
The use of the term “scoring“ is strongly discouraged because it can be applied to different types of wear. While it is
often considered as a form of adhesive wear, it is sometimes used for abrasive wear.
Table 2 — Additional terms
Additional terms Mentioned in subclause on: Subclause
Point-surface-origin Macropitting 6.2.3
Spall, Spalling Macropitting 6.2.3
Root fillet cracks Tooth root fatigue fracture 6.3.1
Non-fatigue overload Tooth root rupture 7.2
False brinelling Fretting corrosion 5.7
Gross plastic deformation Fracture after plastic deformation 7.1, 8.7
Subsurface-initiated bending fatigue Tooth flank fracture 6.2.6
3
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ISO 10825-1:2022(E)
5 Tribological damages (non-fatigue)
5.1 General information on wear
Wear describes changes to a gear tooth flank surface involving the removal of material without any
evidence of fatigue cracks. It can be accompanied by some displacement of material. See ISO 1122-1 for
definition of flank.
Wear includes polishing, scratches, and abrasive wear. It can be categorized as mild, moderate or severe.
Figures 1 and 2 show moderate and severe wear. They are not intended to indicate the mode of wear.
Figure 1 — Moderate wear
4
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ISO 10825-1:2022(E)
Figure 2 — Severe wear
5.2 Polishing wear
5.2.1 General
Polishing wear is a very slow wearing-in process in which the irregularities of the contacting surfaces
are gradually worn until mirror-like, smooth surfaces develop. The gear tooth flank can be smooth
or wavy with local bumps. Under sufficient magnification, the surface appears to be covered by fine
scratches that are oriented in the direction of sliding.
NOTE Intentional polishing can occur during the manufacturing process or during running-in.
5.2.2 Mild polishing wear
Polishing wear is classified as mild if it is confined to the peaks of the surface asperities. Mild polishing
wear typically occurs during running-in and ceases before the original machining marks are removed
from the tooth surface.
5.2.3 Moderate polishing wear
Polishing wear is classified as moderate if remnants of the original machining marks are visible on the
tooth surface.
5.2.4 Severe polishing wear
Severe polishing wear removes all of the original machining marks from the active flank of the tooth.
The polished surface can be wavy and there can be wear steps at the ends of the active face and in the
dedendum. See Figures 3 and 4.
5
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ISO 10825-1:2022(E)
Figure 3 — Severe polishing on both flanks
Figure 4 — Severe polishing on a misaligned gear
5.3 Scratches
Scratches are narrow and shallow grooves or furrow
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10825-1
Première édition
2022-05
Engrenages — Usure et défauts des
dentures —
Partie 1:
Nomenclature et caractéristiques
Gears — Wear and damage to gear teeth —
Part 1: Nomenclature and characteristics
Numéro de référence
ISO 10825-1:2022(F)
© ISO 2022
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ISO 10825-1:2022(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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© ISO 2022 – Tous droits réservés
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ISO 10825-1:2022(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Classes et modes de défaillance .2
5 Endommagements tribologiques (non dus à la fatigue) . 4
5.1 Informations générales sur l’usure . 4
5.2 Usure type poli miroir . 5
5.2.1 Généralité. 5
5.2.2 Usure type poli miroir légère . 5
5.2.3 Usure type poli miroir modérée . 5
5.2.4 Usure type poli miroir sévère . 5
5.3 Rayures . 6
5.4 Usure abrasive . 7
5.4.1 Généralités . 7
5.4.2 Usure abrasive légère . 9
5.4.3 Usure abrasive modérée . 10
5.4.4 Usure abrasive sévère . 10
5.5 Grippage . 11
5.5.1 Généralités . 11
5.5.2 Grippage à chaud . 11
5.5.3 Grippage à froid . 11
5.5.4 Grippage léger .12
5.5.5 Grippage modéré .12
5.5.6 Grippage sévère . 16
5.6 Usure adhésive . 19
5.6.1 Généralités . 19
5.6.2 Usure adhésive légère . 19
5.6.3 Usure adhésive modérée . 19
5.7 Corrosion de contact . 20
5.8 Usure par interférence . 20
6 Endommagement par fatigue .21
6.1 Fissures de fatigue . 21
6.2 Fatigue de contact . 21
6.2.1 Généralités . 21
6.2.2 Micro-écaillage . 21
6.2.3 Écaillage (Macro-écaillage) . 27
6.2.4 Dislocation de la couche durcie superficiellement (fatigue en sous-couche) .34
6.2.5 Écaillage de la couche blanche .36
6.2.6 Rupture en flanc de dent (TFF) . 37
6.2.7 Rupture par fatigue interne dans la dent (TIFF) . 43
6.3 Fatigue de flexion .44
6.3.1 Rupture par fatigue en flexion en pied de dent .44
6.3.2 Fissures dans la jante, le voile, et le moyeu .48
7 Rupture non due à la fatigue .50
7.1 Généralités . 50
7.1.1 Aperçu .50
7.1.2 Rupture fragile . 51
7.1.3 Rupture ductile . 52
7.1.4 Rupture semi-fragile .53
7.2 Rupture en pied de dent .53
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© ISO 2022 – Tous droits réservés
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ISO 10825-1:2022(F)
7.3 Rupture en extrémité de largeur de denture .56
7.4 Rupture par cisaillement de la dent . 57
8 Déformation plastique .57
8.1 Généralités . 57
8.2 Empreinte . . 57
8.3 Brinelling .58
8.4 Fluage à froid.58
8.5 Fluage à chaud .58
8.6 Déformation plastique du profil de raccordement en pied de dent . 59
8.7 Rupture après déformation plastique . 59
8.8 Déformation plastique par roulement .60
8.9 Déformation plastique par martèlement des dents . 61
8.10 Traces de broutage . 62
8.11 Sillons .63
8.12 Bavures .64
8.13 Déformation par interférence .66
9 Problèmes de fabrication . .66
9.1 Fissures de forgeage .66
9.2 Tapures de trempe . 67
9.3 Criques de rectification .68
9.4 Défaillances dues à l’hydrogène et à des contraintes résiduelles internes .69
9.5 Brûlure de rectification (revenu dû à une rectification) . 69
9.6 Entaille de rectification (n’est pas un mode de défaillance) . 71
9.7 Pelage . 71
9.8 Séparation couche durcie/cœur .72
10 Autres endommagements de surface .73
10.1 Corrosion .73
10.2 Cavitation .74
10.3 Érosion .77
10.4 Etincelage .77
10.5 Surchauffe .82
Bibliographie .83
iv
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ISO 10825-1:2022(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document été élaborée par le comité technique ISO/TC 60, Engrenages, sous-comité SC 1,
Nomenclature et engrenages à vis.
Cette première édition de l’ISO 10825-1, avec l’ISO/TR 10825-2, annule et remplace l’ISO 10825:1995,
qui a fait l’objet d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— le document a été scindé en deux parties: ISO 10825-1 et ISO/TR 10825-2 qui fournit des informations
supplémentaires sur les modes de défaillance;
— certains modes de défaillance supplémentaires sont décrits;
— la plupart des figures ont été remplacées, et sont en couleur.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10825 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
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---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 10825-1:2022(F)
Introduction
Le présent document fournit un langage commun pour décrire l’usure et la défaillance des dentures,
et sert de guide pour l’uniformité et la cohérence dans l’utilisation de ce langage. Il décrit l’aspect des
modes de défaillance de denture. Il est destiné à améliorer la communication entre les utilisateurs
d’équipements et les fabricants d’engrenages pour l’analyse de défaillance et d’usure. Sachant qu’il peut
exister de nombreuses causes différentes pour chaque type d’usure ou de défaillance de denture, il n’est
pas possible dans le présent document d’identifier une unique cause pour chaque type d’usure ou de
défaillance, ni de prescrire des remèdes.
vi
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NORME INTERNATIONALE ISO 10825-1:2022(F)
Engrenages — Usure et défauts des dentures —
Partie 1:
Nomenclature et caractéristiques
IMPORTANT — Le fichier électronique de ce document contient des couleurs qui sont considérées
comme utiles pour la bonne compréhension du document. Il conviendrait que les utilisateurs
envisagent d’imprimer ce document à l’aide d’une imprimante couleur.
1 Domaine d'application
Le présent document fournit une nomenclature pour les modes généraux d’usure et de défaillance
des dentures. Il classe, identifie, et décrit les types de défaillance les plus courants et fournit des
informations qui, dans de nombreux cas, permettent à l’utilisateur d’identifier des modes de défaillance
et d’évaluer le degré ou le changement par rapport à l’état d’origine.
Le présent document est basé sur l’expérience avec des roues dentées en acier; cependant, beaucoup
de modes de défaillance étudiés s’appliquent à des roues dentées fabriquées dans d’autres matériaux.
Tous les modes de défaillance qui peuvent se produire sur d’autres types d’engrenages, tels que les
engrenages en plastique, en bronze ou en matériaux frittés, ne sont pas inclus.
La solution à de nombreux problèmes de roue dentées nécessite une étude et une analyse détaillées par
des spécialistes et est en dehors du domaine d’application du présent document.
Le présent document spécifie seulement la terminologie destinée à faciliter l’identification et la
déclaration de l’aspect et de l’état des roues dentées après une période de fonctionnement. Ni les causes
ni les mesures préventives pour toute condition décrite ne sont discutées.
Dans le présent document, le terme «engrenage» désigne une roue dentée ou un pignon, à moins que la
roue dentée ne soit précisément identifiée.
NOTE Dans le présent document français, le terme «gear» est traduit par «roue dentée» quand le contexte le
nécessite et par «engrenage» quand il concerne le couple pignon-roue. Une roue dentée peut être soit le pignon,
soit la roue.
Le présent document ne définit pas une «défaillance de denture».
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 1122-1, Vocabulaire des engrenages — Partie 1: Définitions géométriques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 1122-1 s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
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— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
4 Classes et modes de défaillance
Le présent document ne définit pas la défaillance d’un engrenage. Une «défaillance» pour un observateur
peut constituer un «état de rodage» pour un autre observateur. Il n’existe pas une définition unique
d’une défaillance d’un engrenage, puisque le fait qu’une roue dentée soit endommagée ou non dépend de
l’application spécifique.
NOTE Le terme «défaillance de denture» est subjectif et est source de désaccords considérables. Par exemple,
une personne observant les dents d’une roue dentée qui ont un aspect brillant, miroitant, peut estimer que les
roues dentées ont été «rodées» correctement. Cependant, un autre observateur peut estimer que les dents ont été
endommagées par une usure type poli miroir. La réponse à la question de savoir s’il convient que les dents soient
considérées comme endommagées ou non dépend de l’ampleur du changement qui est tolérable par rapport à
l’état d’origine.
Des modifications apportées pour réduire le risque d’un mode de défaillance peuvent parfois aggraver
ou créer d’autres modes de défaillance ou avoir d’autres conséquences inattendues. Il est donc impératif
que tout remède soit évalué avant d’être mis en œuvre et rigoureusement testé et évalué après mise
1)
en œuvre. Voir ISO/TR 10825-2 pour une discussion supplémentaire sur les causes potentielles des
différents modes de défaillance et des suggestions permettant de réduire au minimum le risque qu’ils
se produisent.
Le Tableau 1 regroupe les modes courants de défaillance de denture en six classes générales. Pour
chaque classe, les termes préférés sont indiqués, et des noms plus anciens ou d’autres noms couramment
utilisés sont mentionnés comme étant non préférés. Des termes supplémentaires qui peuvent faciliter la
clarification du mode général figurent dans le Tableau 2.
Tableau 1 — Nomenclature des modes de défaillance de denture
Para-
Mode général Termes non préférés
graphe
Endommagements tribologiques (non dus à la fatigue)
Poli miroir (involontaire) Brunissing 5.2
Rayures 5.3
a
Usure abrasive Griffures, Stries de grippage 5.4
a
Grippage Stries de grippage , Soudures, Microsoudures, Arrache- 5.5
ment, Adhésion
Usure adhésive Usure normale, Usure de rodage, Striage, Arrachement, 5.6
Microsoudures
Corrosion de contact 5.7
Usure par interférence 5.8
Endommagement par fatigue
Micro-écaillage Micro-gerçures, Formation de taches grises, Gerçure 6.2.2
Ecaillage (Macro-écaillage) Fatigue de contact, destructive, en forme triangulaire 6.2.3
Dislocation de la couche durcie superficiel- Rupture en sous couche 6.2.4
lement (fatigue en sous-couche)
Dislocation de la couche blanche 6.2.5
Rupture en flanc de dent (TFF) 6.2.6
Rupture de dent par fatigue en sous couche 6.2.7
(TIFF)
a
L’utilisation du terme «stries de grippage» est fortement déconseillée car il peut s’appliquer à différents types d’usure.
Bien qu’il soit souvent considéré comme une forme d’usure adhésive, il est parfois utilisé pour l’usure abrasive.
1) En cours de préparation. Stade au moment de la publication: ISO/DTR 10825-2:2022.
2
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Tableau 1 (suite)
Para-
Mode général Termes non préférés
graphe
Rupture par fatigue en flexion en pied de 6.3.1
dent
Fissures dans la couronne, le voile, et la 6.3.2
jante
Rupture non due à la fatigue
Rupture en pied de dent Rupture brutale 7.2
Rupture en extrémité de denture 7.3
Rupture par cisaillement de la dent 7.4
Déformation plastique
Indentation Empreinte, impact 8.2
Brinelling Indentation 8.3
Fluage à froid 8.4
Fluage à chaud 8.5
Déformation plastique en flexion du profil 8.6
de raccordement en pied de dent
Rupture après déformation plastique 8.7
Roulement 8.8
Martèlement de dent 8.9
Traces de broutage Aspect en écaille de poisson, festonnage 8.10
Sillons 8.11
Bavures 8.12
Déformation par interférence 8.13
Problèmes de fabrication
Fissures de forge 9.1
Tapures de trempe Fissures de trempe 9.2
Criques de rectification 9.3
Fragilisation par hydrogène et contraintes 9.4
résiduelles internes
Brûlure de rectification (revenu pendant la 9.5
rectification)
Entaille de rectification (pas un mode de 9.6
défaillance)
Pelage 9.7
Décohésion de la couche durcie par rap- 9.8
port au cœur de la dent
Autres endommagements de surface
Corrosion 10.1
Cavitation 10.2
Érosion 10.3
Etincelage Arc électrique 10.4
Surchauffe 10.5
a
L’utilisation du terme «stries de grippage» est fortement déconseillée car il peut s’appliquer à différents types d’usure.
Bien qu’il soit souvent considéré comme une forme d’usure adhésive, il est parfois utilisé pour l’usure abrasive.
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Tableau 2 — Termes supplémentaires
Termes supplémentaires Mentionnés dans la section sur: Article
Initiation d’écaillage en surface (piqûres) Macro-écaillage 6.2.3
Écaillage Macro-écaillage 6.2.3
Fissures dans le profil de raccordement Rupture par fatigue en pied de dent 6.3.1
en pied de dent
Rupture par surcharge Rupture en pied de dent 7.2
Faux effet Brinell Corrosion de contact 5.7
Déformation plastique globale Rupture après déformation plastique 7.1, 8.7
Fatigue de flexion initiée en sous-couche Rupture en flanc de dent 6.2.6
5 Endommagements tribologiques (non dus à la fatigue)
5.1 Informations générales sur l’usure
L’usure décrit des changements de la surface du flanc de la dent consistant en l’enlèvement de matière
sans aucun signe de fissures de fatigue. Elle peut être accompagnée d’un transfert de matière. Voir
l’ISO 1122-1 pour la définition du flanc.
L’usure comprend le poli miroir, les rayures et l’
...
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