Виды разрушения зубьев и критерии работоспособности зубчатых передач. В процессе работы на зубья действуют силы передаваемой нагрузки и силы трения.
Для каждого зуба напряжения изменяются во времени по прерывистому отнулевому циклу. Повторно-переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения зубьев их поломки и выкрашивания рабочих поверхностей. Трение в зацеплении вызывает изнашивание и заедание зубьев. Поломка зубьев. Это наиболее опасный вид разрушения.
Излом зубьев является следствием возникающих в зубьях повторно-переменных напряжении изгиба и перегрузки. Усталостные трещины образуются у основания зуба на той стороне, где от изгиба возникают наибольшие напряжения растяжения. Прямые короткие зубья выламываются полностью, а длинные, особенно косые, обламываются по косому сечению рис. 12, а. Усталостную поломку предупреждают расчетом на прочность по напряжениям изгиба уf Индекс F приписывается всем параметрам, связанным с расчетом по напряжениям изгиба, который выполняют для основания ножки Foot зуба, индекс Н связанным с расчетом по контактным напряжениям применением коррекции, а также увеличением точности изготовления и монтажа передачи. Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев.
Основной вид разрушения зубьев для большинства закрытых передач. Возникает вследствие действия повторно-переменных контактных напряжений ун. Разрушение начинается на ножке зуба в околополюсной зоне, где развивается наибольшая сила трения, способствующая пластическому течению металла и образованию микротрещин на поверхности зубьев. Развитию трещин способствует расклинивающнй эффект смазочного материала, который запрессовывается и трещины зубьев при зацеплении.
Развитие трещин приводит к выкрашиванию частиц поверхности, образованию вначале мелких ямок рис. 12, б, переходящих далее в раковины. При выкрашивании нарушаются условия образования сплошной масляной пленки масло выжимается в ямки, что приводит к быстрому изнашиванию и задиру зубьев.
Возрастают динамические нагрузки, шум, температура. При твердости поверхностей зубьев Н 350 НВ может наблюдаться ограниченное выкрашивание, возникающее лишь на участках с концентрацией напряжений. После приработки зубьев такое выкрашивание прекратится. Прогрессирующее выкрашивание возникает при твердости поверхности зубьев Н 350 НВ, оно постепенно поражает всю рабочую поверхность ножек зубьев. Усталостное выкрашивание зубьев предупреждают расчетом на прочность по контактным напряжениям, повышением твердости поверхности зубьев, применением коррекции, повышением степени точности, правильным выбором сорта масла.
В открытых передачах выкрашивания не наблюдается, так как изнашивание поверхности зубьев опережает развитие усталостных трещин. Изнашивание зубьев. Основной вид разрушения зубьев открытых передач. По мере изнашивания зуб утоняется рис. 12, в, ослабляется его ножка, увеличиваются зазоры в зацеплении, что в конечном счете приводит к поломке зубьев.
Разрушению зубьев предшествует возникновение повышенного шума при работе передачи. Изнашивание можно уменьшить защитой от попадания абразивных частиц, повышением твердости и понижением шероховатости рабочих поверхностей зубьев, уменьшением скольжения зубьев путем коррекции. Заедание зубьев. Заключается в приваривании частиц одного зуба к другому вследствие местного повышения температур в зоне зацепления. Образовавшиеся наросты на зубьях задирают рабочие поверхности других зубьев, бороздя их в направлении скольжения рис. 12, г. Заедание зубьев предупреждают повышением твердости и понижением шероховатости рабочих поверхностей зубьев, применением коррекции, правильным подбором противозадирных масел. 2.