ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Виды разрушения или повреждения зубьев из "Детали машин Том 3 " В глубину И ВДОЛЬ зуба до тех пор, пока оставшееся здоровое сечение зуба уже не будет в состоянии выдерживать приложенную нагрузку. У длинных зубьев, особенно у косых и шевронных, обычно выламывается часть зуба, причем трещина сначала распространяется вдоль зуба по его основанию, а затем идет поперек зуба или наискось, выходя к его вершине по сечению, в котором напряжения становятся большими, чем у основания зуба, вследствие работы надломленной части зуба (по его длине) как консоли. [c.62] Чаще всего причиной поломки зубьев является образование усталостных трещин в корне зуба, где возникают наибольшие напряжения изгиба и где вследствие относительно небольшого радиуса выкружки и наличия рисок (следов) от инструмента происходит значительная концентрация этих напряжений. При нереверсивной нагрузке усталостные трещины обычно начинаются на рабочей стороне зуба — на стороне растяжения, хотя растягивающие напряжения в корне зуба меньше напряжений сжатия. [c.62] Причиной поломки зубьев могут быть также редкие, но большие перегрузки, когда может оказаться недостаточной либо статическая прочность зубьев на изгиб, либо — при ударном характере нагрузки — ударная вязкость. Так как мягкие стали и стали средней твердости при однократном приложении нагрузки разрушаются со значительными деформациями, то большая однократная или редко возникающая перегрузка мон5ет быть причиной поломки зубьев лишь у зубчаток из хрупких материалов (чугун, закаленная сталь) или при очень малом радиусе выкружки, когда пластические деформации сильно локализуются. [c.62] В открытых передачах причиной поломки зубьев обычно является возрастание динамической нагрузки с износом зубьев наряду с уменьшением их толщины. [c.62] Размеры зубчатых колес в большинстве случаев определяются не условием прочности зубьев на изгиб, а контактными напряжениями. Для уменьшения напряжений изгиба достаточно увеличить размеры зуба, не изменяя размеров зубчатых колес, за счет снижения их чисел зубьев. Однако уменьшение чисел зубьев при соответствующем увеличении модуля приводит к возрастанию потерь на трение в зацеплении и к опасности заедания, к некоторому ухудшению условий зацепления и к увеличению стоимости нарезания зубчатых колес. Поэтому точные быстроходные зубчатые колеса крупных размеров и небольшой твердости при отсутствии значительных перегрузок выполняют обычно с весьма большими числами зубьев шестерни и колеса, какие только допускаются по условию достаточной прочности зубьев на изгиб, причем для избежания чрезмерной концентрации нагрузки на краях зубьев зубья шестерни утоняют с каждого конца (с рабочей стороны) приблизительно на 0,1 мм со сходом на нет на расстоянии приблизительно 10 мм от торца. [c.62] Усиленный износ при прогрессивном выкрашивании происходит в связи с тем, что поверхности зубьев становятся неровными, а смазка загрязняется выкрашившимися частицами металла. При выкрашивании преимущественно изнашивается выкрашивающаяся поверхность (поверхность ножек зубьев). У прямозубых передач в связи с искажением профиля обмявшихся или износившихся таким образом зубьев, вращение зубчатых колес становится неравномерным, возникают динамические нагрузки и шум — тем большие, чем выше окружная скорость и чем дольше проиеходил процесс выкрашивания и износа или обмина-ния. [c.63] У косозубых и шевронных колес слегка обмявшиеся или износившиеся поверхности ножек зубьев того из зубчатых колес, на котором происходит выкрашивание, как бы выходят из зацепления (частично), и нагрузка на поверхности ножек зубьев парного зубчатого колеса, как и сопряженных с ними головок, соответственно возрастает. В результате со вторым колесом происходит то же, что и с первым. [c.63] Ограниченное выкрашивание мягких поверхностей зубьев, наблюдаемое часто в первой стадии работы зубчатых колес нз вязких материалов, связано с концентрацией нагрузки на ограниченных участках или на мелких неровностях рабочих поверхностей. Оно происходит до тех пор, пока в результате выкрашивания этих участков нагрузка не распространится на большую поверхность. Ограниченное выкрашивание не должно вызывать опасений в отношении надежности работы зубчатой передачи. [c.63] У твердых рабочих поверхностей выкрашивание, как правило, не бывает ограниченным, так как достаточно появиться на рабочей поверхности зуба мельчайшей оспинке, как стенки этой оспинки вследствие хрупкости материала станут обкалываться, и она в конце концов разрастается до очень крупной язвины. Обычно зубчатые колеса в состоянии работать еще длительное время (сотни часов), прежде чем начавшийся процесс выкрашивания доведет поверхности до полного разрушения. [c.63] С выкрашиванием не следует смешивать отслаивания, наблюдаемого у некоторых азотированных, цементованных или закаленных с поверхности зубчатых колес (в особенности при наличии больших перегрузок), когда внутренние напряжения недостаточно сняты отпуском или когда хрупкая корка зубьев не имеет под собой достаточно прочной сердцевины. [c.64] Заедание. Рабочие поверхности зубьев при относительном скольжении без смазки, сочетающемся со значительным нормальным давлением, будут повреждаться — заедать. Заедание происходит вследствие того, что частицы одной поверхности при указаяных условиях настолько прочно сцепляются с другой поверхностью, что они в состоянии оторваться от первой поверхности (обычно более мягкой) и при дальнейшем скольжении производить на ней борозды. [c.64] Заедание происходит также и на смазанных рабочих поверхностях зубьев, если масляная пленка между ними Н8 образуется (смазка выдавливается), что происходит вследствие выделения большого количества тепла трения и повышения температуры в воне контакта до такой величины, при которой масло теряет свою вязкость. Заедание наблюдается в передачах, работающих с большой нагрузкой и с большими скоростями скольжения (у вершин и оснований зубьев). [c.64] С заеданием в тихоходных передачах обычно борются посредством применения очень вязких смазок. В среднескоростных, и особенно в тихоходных тяжелонагруженных передачах, находят применение активированные (противозадврные) смазки (см. стр. 141). [c.64] Процесс приработки нешлифованных или непритертых после закалки зубьев с твердыми рабочими поверхностями может длиться несколько десятков и даже сотен часов. [c.65] При большом различии твердостей рабочих поверхностей зубьев для достижения гладкости твердых зубьев обычно применяется притирка (с притиром или в паре). [c.65] Абразивный износ зубьев (рис. 11) происходит вследствие того, что в масле содержатся абразивные частицы — песчинки, абразивная пыль, металлические частицы. Он протекает довольно быстро, особенно при малой твердости зубьев и малой вязкости смазки. Для избежания абразивного износа необходимо выполнять передачи закрытыми, с хорошими уплотнениями от пыли, и Н8 допускать загрязнения смазки. Если избежать абразивного износа нельзя, следует применять цементованные или закаленные (например, с поверхности зубьев) зубчатые колеса. [c.65] Вернуться к основной статье