Зубчатое колесо — Виды разрушения

В червячных передачах возможны все виды разрушений и повреждений, встречающихся в зубчатых передачах, т. е. усталостное выкрашивание, износ, заедание и поломка зубьев червячного колеса как менее прочных по сравнению с витками червяка, имеющего повышенную работоспособность по своим геометрическим параметрам и механическим характеристикам материала (сталь). [c.483]

В червячной паре менее прочным элементом является зуб колеса, для которого возможны все виды разрушений и повреждений, встречающиеся в зубчатых передачах, т. е. усталостное выкрашивание, изнашивание, заедание и поломка зубьев (см. 8.15). Из перечисленного наиболее редко встречается поломка зубьев колеса. [c.219]

Рис. 13.14. Общий вид (а), (в) разрушенного зубчатого колеса вертолета Ми-8 и (б), (г) схемы распространения в нем трещины

Рис. 13.22. Общий вид (а) разрушения зубчатого колеса вертолета Ка-26 и (б) фрагмент его излома на начальном участке разрушения со схемой распространения усталостной трещины

Определение долговечности зубчатых колес. К основным видам разрушения зубчатых колес, как уже указывалось выше, относятся усталостный излом зубьев, происходящий обычно у основания ножки зуба, и усталостное разрушение рабочих поверхностей зубьев. В соответствии с этими видами разрушения зубчатых колес применяют два основных метода испытаний для определения их долговечности усталостные испытания на изгиб зубьев и испытания на контактную выносливость рабочих поверхностей. При испытании на контактную выносливость в эксплуатационных условиях можно наблюдать и другие виды износа. [c.274]

Повышенно долговечности торцов зубьев. Разрушение (износ) торцов зубьев в процессе переключений зубчаты. к колес является основным видом повреждения зубчатых колес коробок скоростей токарных, револьверных н ряда других универсальных станков [9], выпускавшихся ранее (находящихся сей- [c.50]

Характерные повреждения зубьев - усталостные разрушения в виде раковин, уменьшение толщины (при абразивном изнашивании), износ торцев (из-за включения передач) и поломки. У зубчатых колес повреждаются также сопрягаемые элементы с валами, крестовинами, вилками и синхронизаторам и. [c.595]

Усталостные разрушения поверхностных слоев металла являются основным видом отказа подшипников качения, зубчатых колес, прокатных валков, колес рельсового транспорта и других деталей машин, работающих при трении качения в условиях циклически повторяющихся контактных нагрузок. [c.185]

В настоящее время нет единой методики расчета и нет также одного мнения о том, что является главным при расчете зубчатых передач из пластмасс. По данным 152] износ рабочих поверхностей является одним из основных видов разрушения полимерных зубчатых колес. [c.159]

У многих деталей машин, например тяжелонагруженных зубчатых колес, наблюдается контактная усталость. Этот вид разрушения чаще наблюдается при трении качения и качении со скольжением. Проявлением контактной усталости является усталостное выкрашивание. Причиной образования повреждений, так называемых питтингов (ямок) является пульсационное действие контактных напряжений, возникающих в результате переменного давления на трущиеся поверхности. [c.70]

Так как поломка зубьев и выкрашивание их рабочих поверхностей являются самыми опасными и наиболее распространенными видами разрушения зубьев, и так как достаточно обоснованные методы расчета зубьев на абразивный износ и на заедание пока не разработаны, то соответственно расчет зубьев зубчатых колес на прочность производят на изгиб и на контактную прочность. [c.240]

Расчет на контактную прочность червячного колеса выполняют в отличие от зубчатых передач как для закрытых, так и для открытых червячных передач. Это объясняется тем, что одним из наиболее часто встречающихся видов разрушения червячных передач [c.201]

Зубчатое колесо — Виды разрушения 250—253 [c.644]

Поскольку все материалы чувствительны к фреттингу, он очень часто наблюдается в устройствах и машинах, где имеет место вибрация. Соединения, полученные горячей посадкой и прессованием, болтовые и шпоночные соединения, зубчатые колеса со шпоночным креплением, опорные поверхности колец подшипников качения, шарики и подвижные кольца шарикоподшипников и даже электрические контакты подвержены разрушению рассматриваемого вида. Фреттинг может не только вызывать серьезные изменения в размерах соприкасающихся вибрирующих элементов конструкций, изготовленных с большой точностью, но и серьезно понизить усталостную прочность элементов конструкции. [c.296]

Выход из строя зубчатых колес связан либо с поломкой зубьев, либо с разрушением их рабочих повер.хностей эти виды разрушен ия зубьев вызываются различными причинами. [c.683]

Фреттинг-коррозия часто служит причиной разрушения упругих подвесок, головок болтов, осей самоуправляющихся механизмов, подшипников на камнях, различных зубчатых передач, узлов, механизмов, собранных на горячей посадке, контактов электрических реле, соединительных тяг и многих деталей машинного оборудования, вибрирующего в процессе работы. Фреттинг-коррозия может вызвать изменение цвета уложенных штабелями металлических листов при транспортировке. Один из первых случаев фреттинг-коррозии был зафиксирован при транспортировке автомобилей по железной дороге из Детройта до Западного побережья. Обоймы шариковых подшипников колес вследствие вибрации подверглись усиленной фреттинг-коррозии, проявившейся в интенсивном питтингообразовании. В результате автомобили оказались негодными к эксплуатации. Этот вид разрушения зимой появлялся чаще, чем летом. Его удалось предотвратить, сняв нагрузку с колес на время транспортировки. [c.127]

Для оценки эффективности упрочнения зубьев по зависимости (5.11) были определены значения коэффициента Г для зубчатых колес с различными числами зубьев г и коэффициентами смещения х. При этом теоретические коэффициенты концентрации напряжений рассчитывались по формуле (5.5). Учитывая, что подслойное усталостное разрушение при упрочнениях деталей пластическим деформированием наблюдается при значениях а < 2,5 и А < 0,2, в расчетах варьировались величины А от нуля до 0,2 и коэффициенты смещения х от -0,5 до +0,8 с шагом 0,1 для зубчатых колес с числами зубьев 7 = 17 и 85 (для колеса с г = 17 0 <х<0,8). При этом коэффициент находился в пределах 1,53...1,99. Результаты расчетов даны в виде графиков парне. 5.2. Кривые 1-6 соответствуют значениям х, равным 0 0,1 0,4 0,6 и 0,8 для колеса с числом зубьев г = 17, а кривые Г-3 - значениям х, равным - 0,5 О и 0,8 для колеса с г = 85. [c.113]

Составьте классификацию зубчатых передач. 2. Перечислите основные преимущества и недостатки зубчатых передач. 3. Назовите основные виды повреждения и разрушения зубьев. 4. По каким критериям рассчитывают зубчатые передачи 5. Чем различаются расчеты закрытых и открытых зубчатых передач 6. Какие материалы применяют для изготовления зубчатых колес 7. Какие виды термической и термохимической обработки применяют для упрочнения зубьев [c.100]

При работе зубчатых передач наблюдаются следующие основные повреждения и разрушения зубьев колес усталостное выкрашивание, излом, абразивный износ, заедание. Причинами указанных повреждений могут быть неправильность расчета и конструирования передачи, нарушение технологии ее изготовления и несоблюдение правил эксплуатации. Те или иные повреждения и разрушения характерны для определенных условий работы зубчатых передач. В закрытых передачах основным видом повреждения является усталостное выкрашивание, поэтому такие передачи рассчитываются на контактную прочность и проверяются на изгиб. В открытых передачах вследствие значительного абразивного износа усталостного выкрашивания не наблюдается, и такие передачи рассчитываются на изгиб. [c.139]

Наиболее распроетранен способ определения Предела вьгаосливости при циклическом симметричном изгибе по Велеру. Консольный или двухопорный образец, вращающийся вокруг собственной оси с постоянной частотой, нагружают постоянной по направлению силой. За каждый оборот все точки поверхности образца в опаснохг сечении один раз проходят через зону максимального напряжения растяжения и один раз — через зону максимального напряжения сжатия, проделывая полный цикл знакопеременного симметричного изгиба. Частота циклов равна частоте вращения образца в единицу времени число оборотов до разрушения равно разрушающему числу циклов. Такой вид изгибнОго нагружения (круговой изгиб) свойственен многим машиностроительным деталям (например, валам зубчатых колес, ременных и цепных передач). [c.280]

Рис. 13.15. Общий вид (а) усталостного излома зубчатого колеса вертолета Ми-8, (б) рельеф излома на границе перехода от очага разрушения к усталостному росту тре1цины и (в) особенности межзеренного рельефа излома в очаге разрушения

Рис. 13.17. Общий вид разрушенного зубчатого колеса вертолета Ми-8 и Сдвоенные макролинии усталостного разрушения. Величина h характеризует средний шаг макролиний на представленных фотографиях

В редукторе ВР-8А имело место разрушение промежуточного зубчатого колеса с отделением куска размером 27 х 7 х 10 мм (рис. 13.18). Усталостные трещины зародились во внутренних объемах материала зуба от первоначально образовавшегося здесь протяженного и разветвленного расслоения материала по металлургическим дефектам в виде окисных плен. Развитие трещины сопровождалось формированием регулярных макролиний усталостного разрушения. Оценка по ним длительности [c.689]

Рис. 13.18. Общий а) вид разрушенного промежуточного зубчатого колеса № 6 редуктора ВР-8А вертолета Ми-8 и (6) рельеф излома зуба. Пунктир ограничивает зону " i" дефекта материала в виде окисных плен, а стрелки указьгаают направление развития усталостной трещины

В эксплуатации еще имело место разрушение промежуточной шестерни-сателлита редуктора ВР-14 вертолета Ми-8МТВ. Разрушение шестерни заключалось в отделении от нее части обода с задним зубом. Произошло разрушение практически до основания соседнего с отделившимся зуба, вторичного к отделившемуся от ЗК по очередности входа в контакт с колокольным зубчатым колесом. На полотне ЗК имелась трещина длиной около 110 мм, идущая примерно по хорде от зоны отсутствующей части обода к ступице (рис. 13.19). Установлено, что разрушение ЗК явилось результатом образования и последующего слияния между собой двух усталостных трещин от впадин отделившегося и отсутствовавшего зуба. В очаге одной первоначально возникшей трещины имелись участки межзеренного растрескивания материала, а в другом очаге — металлургические дефекты материала в виде окисных плен. [c.691]

Низкая диэлектрическая проницаемость и значение тангенса угла диэлектрических потерь, высокое удельное объемное сопротивление и электрическая прочность, ничтожное влагопоглощение, отличная гибкость при низких температурах, высокая температура теплового разрушения, стойкость к действию концентрированных кислот, щелочей и растворителей. Нетокси -чен. Легко сваривается. Под действием ультрафиолетовых лучей склонен к старению, что может быть предотвращено стабилизацией. Применяют для изоляции, в виде напыленных покрытий — для защиты от коррозии. Для изготовления бесшумных зубчатых колес, работающих с малой нагрузкой в интервале температур от —60 до +80 С, а также в условиях тропического климата [c.12]

В универсальных станках, в частности токарно-винторезных 1К62, выпускаемых в настоящее время, в результате введения рациональной формы закругления зуба, более эффективной системы торможения и другпх мероприятий число случаев замены зубчатых колес из-за повреждения торцов зубьев резко снизилось и составляет в среднем 25—30%, а из-за поломок — 60—70% всех случаев выхода зубчатых колес из строя [24]. В консольно-фрезерных станках доля поломок среди прочих видов разрушения еще значительней. [c.51]

Во-первых, скачкообразное увеличение тренда (большой скачок тенденции тренда) свидетельствует о быстром развитии дефектов, связанных с нарушением структуры материала (поломок деталей) или конструкции (нарушения взаимного положения ее элементов), например обрыв лопаток, разрушение лопаток, муфт, зубчатых колес, отслаивание фундаментов и т.д. Внезапные изменения тренда важны при стационарном мониторинге и поэтому их регламентируют некоторыми нормами [5]. Контроль по этому вибропараметру является более чувствительным к некоторым видам дефектов и позволяет производить их обнаружение на более ранней стадии развития. Это свойство контроля скачкообразного изменения уровня тренда вибрации ярко проявляется, например, при таком повреждении как поломка лопатки турбины. В некоторых случаях поломка лопатки может привести даже к снижению контролируемого уровня вибрации в случае, если она ориентирована по вектору остаточного дисбаланса ротора. На рис. 2 показана зависимость тренда СКЗ виброскорости от изменения нагрузки машины при поломке, например, лопатки турбины. [c.367]

Функциональные дефекты могут быть устранимыми и неустранимыми в зависимости от вида предельного состояния объекта. Работоспособность объекта, исчерпавшего свой ресурс и достигшего предельного состояния в результате накопления усталостных дефектов или старения, не может быть восстановлена из-за необратимого ухудшения физических свойств материала. При отсутствии профилактических замен в процессе эксплуатации возникает постепенный отказ и происходит разрушение деталей и их поверхностей. Не может быть восстановлена работоспособность многих объектов, достигших предельного состояния в результате износа, коррозии, пластической деформации, ползучести. К этим объектам относятся подшипники, качения, пружины, стальные канаты, зубчатые колеса, крепежные детали, цепи, крюки, поршневые кольца, тормозные накдадки. [c.26]

Основной причиной выхода -из строя зубчатых колес является повреж-дение зубчатых венцов в результате изнашивания и поломок зубьев. Целью приводимых ниже расчетов является предотвращение преждевременных выходов из строя зубчатых колес из-за поломок зубьев и разрушения их активных поверхностей в результате развития усталостногЬ выкрашивания. Вводимые ниже ограничения по контактным напряжениям способствуют предупреждению нарушающих нормальную работу пластических деформаций и друглх видов изнашивания. [c.31]

При работе зубчатой передачи между зубьями сопряженных зубчатых колес возникает сила давления f рис. 12.15), направленная по линии зацепления. Кроме того, от скольжения зубьев между ними образуется сила трения = где / — коэффициент трения. Сила невелика по сравнению с силой Р, поэтому при выводе расчетных формул ее не учитывают, т. е. принимают, что сила взаимодействия между ЗЫБЯМИ направлена по нормали к их профилям. Под действием силы F и F зубья находятся в сложном напряженном состоянии. На их работоспособность оказывают влияние напряжения изгиба в поперечных сечениях зубьев и контактные напряжения Стд в поверхностных слоях зубьев. Оба эти напряжения, переменные во времени, и могут бьггь причиной усталостного разрушения зубьев или их рабочих поверхностей. Напряжения изгиба Tf вызывают поломку зубьев, а контактные напряжения Он — усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев. Поломка зубьев — опасный вид разрушения, так как при этом может выйти из строя не только зубчатая передача, но и валы и подшипники из-за попадания в них отколовшихся кусков зубьев. Поломка зубьев возникает в результате больших нагрузок, в особенности ударного действия, и многократных повторных нагрузок, вызывающих усталость материала зубьев. Во избежание поломки зубьев их рассчитывают на изгиб. Усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев — распространенный и опасный вид разрушения большинства закрытых и хорошо смазываемых зубчатых передач. Выкрашивание заключается в том, что при больших контактных напряжениях на рабочей поверхности зубьев обычно на ножках, вблизи полюсной линии) появляются усталостные трещины. Это приводит к выкрашиванию мелких частиц материала зубьев и образованию небольших осповидных углублений, которые затем под влиянием давления масла, вдавливаемого с большой силой сопряженным зубом в образовавшиеся углубления и трещины, растут и превращаются в раковины. Для предотвращения выкрашивания зубьев их рассчитывают на контактную прочность. [c.181]

Износ. Если зубчатые колеса не защищены от попадания грязи, металлических частиц, абразивной пыли и песчинок, то происходит абразивный износ рабочих поверхностей зубьев. Износ может происходить и при недостаточной гладкости рабочих поверхностей. Этот вид износа называется приработочным в процессе приработки неровности обычно сглаживаются, и дальнейшее разрушение прекращается. Но процесс износа может продолжаться в течение длительного времеги, если значителен перепад в твердости рабочих поверхностей зубьев сцепляющихся колес при недостаточной чистоте обработки более твердой поверхности. Необходимо обращать особое внимание на чистоту обработки закаленных рабочих поверхностей зубьев шестерни, работающей в паре с колесом из улучшенной стали. [c.683]

Под термином коррозио1Рная эрозия обычно. подразумевают разрушение поверхности твердого тела, в данном случае металла, вызываемое механическим истирающим или абразивньим воздействием другого твердого тела при одновременном действии коррозионной среды, или непосредственно истирающим действием самой коррозионной ореды. В первом случае это явление также называется часто и с т и р. а ю щ е й коррозией или в некоторых случаях ф р е т т и н г-к о р р о з я е й. Этот ввд коррозионного разрущения наблюдается в различных видах машин и соединений деталей, например в шариковых и роликовых подшипниках, зубчатых колесах, узлах и механизмах на горячей посадке и др. деталях в химической промышленности, вибрирующих в процессе работы. [c.142]

За последние годы в связи с быстрым развитием газовых турбин, появлением сверхзвуковых самолетов температурный режим работы масла в зубчатых передачах стал значительно тяжелее. Для смазки редукторов газотурбинных установок требуются масла, способные работать при температурах 200—250°. В этих условиях заедание является основным видом разрушения, ограничивающим нагрузочную способность зубчатых колес. Контактная и изгибная прочности при этом во многих случаях имеют второстепенное значение. Надежная оценка смазывающей способности высокотемпературных масел и масел для высокообо- )отных, тяжелонагрулсенных зубчатых передач и рекомендация применения этих масел в ответственных зубчатых передачах не могут быть ч-.деланы на основании результатов лабораторных исследований, без испытания масел на такой установке, где образцами служат зубчатые колеса, работающие в условиях, близких к эксплуатационным. [c.122]

Для того чтобы обеспечить возникновение заедания зубьев раньи е других видов разрушения (питтинга, поломки), в качестве испытательных зубчатых колес авторами были приняты зубчатые колеса с увеличенной, против обычно применяемой, высотой зуба. Эти колеса имеют [c.124]

Другой случай разрушения от усталости при действии высокой концентрации напряжений представляет разрушение поверхности катков и зубчатых колес под повторным действием контактных давлений во время вращения. Рассматривая два вращающихся катка, прижатых уг к другу силами Р (рис. 337), мы можем вычислить наибольшее сжимающее напряжение на поверхности контакта при помощи формул п. 63. В случае идеально гладкой поверхности вычисленное таким образом напряжение является истинным, и поверхностная усталостная прочность катков данного материала будет зависеть только от величины STorjo напряжения. В действительности поверхность катка имеет различного рода неровности, величина которых зависит от рода обработки поверхности. Несколько примеров обработки поверхности показано ) в увеличенном виде на рис. 338. Естественно, шероховатая поверхность будет влиять на распределение давления на поверхности соприкасания катков рис. 337). В результате местного перенапряжения у вершин наиболее резких неправильностей трещины усталости будут появляться раньше, чем в случае гладких катков. Это указывает на то, что усталостная прочность катков зависит от степени шероховатости йх поверхности. [c.422]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...