Разрушения зубьев зубчатых колес

Разделка отверстий под рым-болты 248 Размеры начальные — Принцип неизменности 3 Разрушения зубьев зубчатых колес 683 [c.967]

Рис. 6. Схема разрушения зуба зубчатого колеса от усталости

Значительно более опасным является прогрессивное выкрашивание, когда появившиеся вначале у полюсной линии мелкие раковины все более разрастаются и распространяются на всю рабочую поверхность ножек, а иногда и головок зубьев. Зубчатые колеса, у которых появилось усталостное выкрашивание, могут еще длительное время передавать нагрузку, но в зацеплении появляются все возрастающие динамические нагрузки, ускоряющие разрушение передачи. [c.287]

Контактное усталостное разрушение. Многие детали машин приборов (шарики и ролики подшипников качения, зубья зубчатых колес, кулачки, ролики и звездочки цепных передач, фрикционные катки и т. д.) испытывают действие переменных нагрузок в местах силового контакта. При этом в зонах, примыкающих к контактным площадкам, возникают переменные напряжения с большой амплитудой. При достаточно большом количестве циклов может возникнуть усталостное разрушение материала, который выкрашивается и на контактной поверхности образуются оспины (ямки) (рис. 2.50). Такое явление получило название контактного усталостного разрушения (Выкрашивания). [c.193]

Для поверхностного пластического деформирования цементованных деталей могут быть использованы методы дробеструйного наклепа и обкатка роликами. Особенно эффективен метод поверхностного наклепа цементованных или цианированных деталей, предел выносливости которых понижен в связи с последующим шлифованием. Поверхностный наклеп может быть использован для устранения полюсных разрушений цементованных зубьев зубчатых колес. Повышение предела выносливости цементованных или цианированных деталей при применении поверхностного наклепа объясняется благоприятным изменением эпюр остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей. [c.309]

Профилированные роторы. Для того чтобы вращающиеся конструкции (например, роторы турбин и генераторов) выполняли заданные функции при максимально сниженных напряжениях, их соответствующим образом профилируют. Некоторые из профилей (зубья зубчатых колес или пазы генераторных роторов) свободны от окружных напряжений, создаваемых корпусом вращающейся конструкции. Эти конструктивные проблемы не рассмотрены в данном разделе, хотя неправильно выбранные размерные соотношения элементов конструкции профилированных вращающихся деталей и перераспределение нагрузок могут привести к возникновению хрупкого разрушения. Для профилированных вращающихся деталей за исключением нескольких геометрических вариантов, не имеющих практического значения, не существует замкнутых решений. Поэтому конструктор должен прибегать к множеству способов, чтобы одновременно удовлетворить требованиям равновесия и совместности деформаций. Это можно сделать вручную, производя огромный объем вычислений, однако обычно такая работа выполняется цифровым вычислительным устройством. [c.88]

Виды разрушения зубьев червячных колес. В червячной паре менее прочным элементом является зуб колеса, для которого возможны все виды разрушений и повреждений, встречающиеся в зубчатых передачах, т. е. усталостное изнашивание, абразивное изнашивание, изнашивание при заедании и поломка зубьев. Последнее встречается наиболее редко. [c.203]

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]

Хрупкие разрушения происходят внезапно у деталей из средне-и высокоуглеродистых сталей при возникновении напряжений, превышающих предел прочности, а также при уменьшении ударной вязкости в результате воздействия низких температур. Хрупким разрушениям подвержены главным образом валы, зубья зубчатых колес и сами колеса, проволока стальных канатов. Этому способствуют концентраторы напряжения в деталях и элементах машин. [c.219]

Вязко-хрупкие разрушения характерны для деталей, закаленных до ограниченной твердости (валы, зубья зубчатых колес и др.). [c.220]

Практически долговечность в наибольшей степени определяется изнашиваемостью деталей. Постепенно развивающийся износ ведет к общему ухудшению показателей машины, снижению точности выполняемых ею операций, падению к. п. д., увеличению энергопотребления и снижению полезной отдачи. С течением времени износ может вступить в катастрофическую стадию. Прогрессирующее повреждение поверхностей вызывает поломки и аварии (разрушение подшипников качения, выкрашивание зубьев зубчатых колес и т. п.). [c.27]

Наиболее часто встречающиеся неисправности вертикальной передачи — это ослабление гаек крепления внутренних колец опор-но-упорных подшипников излом зубьев зубчатых колес излом торсионного вала разрушение крепления шлицевой втулки и ее падение обрыв шпилек и трещины в корпусе передачи. [c.160]

Расчет на контактную прочность зубьев червячного колеса. Этот расчет должен обеспечивать не только отсутствие усталостного разрушения поверхностей зубьев, но и отсутствие заедания. По аналогии с расчетом зубчатых передач наибольшее контактное напряжение определяют по формуле (3.2). Расчетная нагрузка на единицу длины контактной линии [c.387]

Для обеспечения требуемой жесткости вала выполняют его расчет на изгибную или крутильную жесткость. Требуемая изгибная жесткость валов определяется условиями правильной работы зубчатых передач и подшипников. Под действием нагрузок возникают прогибы валов и повороты их сечений под зубчатыми колесами и в подшипниках (рис. 3.139). Прогиб вала /2 и его поворот 02 под зубчатым колесом приводит к увеличению межосевого расстояния передачи, вызывает перекос колеса, повышенную концентрацию нагрузки по ширине зубчатого венца и, как следствие, усиленный износ и даже излом зубьев. Поворот вала (угол наклона цапф 0) в подшипниках вызывает неравномерное распределение нагрузки по их ширине и особенно по длине роликов, что может вызвать защемление тел качения и кромочное разрушение роликов. [c.405]

Выход из строя зубчатых колес связан либо с поломкой зубьев. Рве. либо с разрушением их рабочих поверхностей. [c.603]

Для того, чтобы не допустить усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев закрытых зубчатых передач, выполняется проектный расчет на усталость по контактным напряжениям. Определив на основе этого расчета размеры колес и параметры зацепления, выполняют затем проверочный расчет на усталость зубьев по напряжениям изгиба, чтобы установить,не появляется ли опасность усталостного разрушения зубьев, приводящая к излому. Как правило, такая проверка показывает, что напряжения изгиба в зубьях, рассчитанных на контактную прочность, оказываются ниже допускаемых. Тем не менее при выборе слишком большого числа зубьев колес или применении термохимической обработки поверхностей зубьев до высокой твердости (выше НРС 45) опасность излома зубьев может возникнуть. Для предотвращения этого следует размеры зубьев определить из расчета их на усталость по напряжениям изгиба. [c.449]

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]

Чугуны. Тихоходные и малонагруженные открытые и реже закрытые передачи зубчатого колеса изготовляют из серого чугуна марок СЧ 25 и выше и высокопрочного чугуна. Зубья чугунных колес хорошо прирабатываются и хорошо противостоят усталостному разрушению и заеданию в условиях бедной смазки. [c.169]

При концентрации нагрузок в отдельных зонах поверхности зуба, например из-за деформации валов и зубчатых колес, возможны отдельные зоны контактных разрушений поверхности (рис. 24, в). [c.94]

Рис. 13.23. Поверхности разрушения зубчатого колеса хвостового редуктора вертолета Ми-6 и схема распространения усталостной трещины, стартовавшей от основания зуба

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]

Неравномерность удельной активности по глубине изнашивающегося слоя, что резко осложняет методику измерения и обработки данных, заставляет прибегать к моделированию, эталонированию, применению ЭВМ и т. п. Характер взаимодействия, износа и разрушения поверхностей зубьев (контактное выкрашивание, задиры, пластическое деформирование, пластическое течение поверхностного слоя), особенно на кромках профиля и вблизи торцов зубчатых колес, определяет зачастую величину местного износа, превышающую 0,4 мм (особенно при длительных испытаниях для определения технического ресурса), то есть предельную глубину активации. Больший износ в этих местах регистрироваться не будет. С другой стороны, контактное выкрашивание, возникающее локально, будет вызывать резкое уменьшение активности активирован- [c.275]

Краткие сведения о причинах выхода из строя зубчатых колес. Выход из строя зубчатых колес связан либо с поломкой зубьев, либо с разрушением их рабочих поверхностей. [c.804]

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]

Из числа зубчатых колес коробок скоростей токарных и револьверных станков, заменяемых в эксплуатации, свыше 90% приходят в негодность из-за износа торцов зубьев. В частности, на каждое зубчатое колесо коробок скоростей этих станков, заменяемое в эксплуатации из-за усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев, приходится в среднем 2—3 зубчатых колеса, заменяемых из-за износа рабочих поверхностей зубьев, 12—13 — из-за поломок и 180 — из-за разрушения торцов зубьев. [c.51]

Изготовление блоков зубчатых колес составными в соответствии с установленной неодинаковой долговечностью зубчатых венцов (в основном из-за резко различной скорости разрушения торцов зубьев). Варианты выполнения составных блоков показаны на рис. 24. [c.53]

Твердость на поверхности зуба во избежание его хрупкого разрушения не должна превышать 63 HRG, а в сердцевине 30— 45 HRG. G повышением твердости сердцевины, например при увеличении содержания углерода в стали, возрастает предел контактной выносливости зубчатых колес, но снижается a.,i и увеличивается опасность хрупких разрушений. [c.341]

Основные критерии работоспособности и расчета. Червячные передачи, так же как и зубчатые, рассчитывают по напряжениям изгиба и контактным напряжениям. В отличие от зубчатых в червячных передачах чаще наблюдается износ и заедание, а не выкрашивание поверхности зубьев. При мягком материале колеса (оловянные бронзы) заедание проявляется в так называемом постепенном намазывании бронзы на червяк, при котором передача может еще работать продолжительное время. При твердых материалах (алюминиево-железистые бронзы, чугун и т. п.) заедание переходит в задир поверхности с последующим быстрым разрушением зубьев колеса. [c.218]

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]

От скорости качения и удельной скорости скольжения зависят напряжения, тепловое состояние зоны контакта и физико-механические изменения поверхностного слоя. Кратковременные перегрузки зубчатых колес, сопровождаемые разрушением масляной пленки, а также пуски тихоходных передач, находящихся под нагрузкой, повышают контактную прочность вследствие износа материала с зачатками усталостных трещин. Влияние смазочного материала сложное повышение его вязкости положительно влияет на нагрузочную способность передачи, однако увеличивает силы трения и касательные напряжения. Контактная прочность зубьев колес при недостаточном смазывании погружением выше, чем при обильной подаче масла при смазывании погружением она больше, чем при струйном. Это можно, видимо, объяснить большим гидродинамическим давлением в зарождающихся усталостных трещинах при струйном смазывании, когда оно производится жидким маслом, а не в смеси с воздухом. [c.249]

Износостойкостью должны обладать детали, работающие в условиях трения (опорные части осей и валов в подшипниках, шарики и ролики в подшипниках качения, зубья зубчатых колес, поверхности фрикционных колес, профили кулачков и т. д.). Под износостойкостью понимают способность трущихся поверхностей противостоять процессу разрушения поверхностных слоев трущихся тел, который приводит к у.иеньше-нию их размеров (износу) в направлении, перпендикулярном поверхности трения. [c.170]

В другом случае отказ главного редуктора ВР-8 вертолета Ми-8Т из-за разрушения ведомого косо-зубого зубчатого колеса произошел в полете и экипаж вертолета услышал нарастающий шум в районе главного редуктора. Потом послышался хлопок, и появилась вибрация вертолета. Экипажу пришлось совершить вынужденную посадку. [c.665]

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

Контактное усталостное разрушение (рис. 16, 17), называемое также питтингом, шелушением или осповидным износом, заключается в выкрашивании материала с шоверхности контактирующихся деталей, имеющих значительные взаимные перемещения (подшипники качения, скольже-яия, зубья зубчатых колес, поверхности катания бандажей и г0Л01В0к рельсов и т. п.). [c.22]

В связи с тем чго поверхностное разрушение зубьев зависит от контактных напряжений, а поломка — от напряжений изгиба, зубья червячных колес, так же как и зубья зубчатых колес, рассчитывают на прочность по контактным напряжениям и напряжениям изгиба. При проектировочном расчете червячных передач редукторов определяют требуемое по условию контактной прочности межосевое расстояние передачи затем проверяют зубья колеса на изгиб. В большинстве случаев оказывается, что расчетные напряжения изгиба значительно ниже допускаемых. Лишь в случае мелкомодульного зацепления при большом числе зубьев колеса 7.2 > 100) может оказаться, что прочность на изгиб недостаточна. При этом приходится изме1шть размеры зацепления и вновь производить проверку. [c.236]

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]

В эксплуатации вертолета Ка-32А11ВС имели место различные по интенсивности разрушения ведомого конического зубчатого колеса, изготовленного из стали 12Х2Н4АШ. Разрушения имели усталостный характер, и очаги разрушения располагались недалеко от основания зуба. Первоначально по поверхности зуба возникало интенсивное выкрашивание материала, а затем от зон выкрашивания происходило зарождение усталостных трещин, что приводило к образованию и одно- [c.696]

Выше были рассмотрены зубчатые колеса редуктора вертолета Ми-6, для которых относительный период роста трещин составил 4-7 %. Такая большая доля периода роста трещины определялась конструктивным недостатком, который был выражен в первоначальном разрушении края зуба шлиц, а далее зарождением и распространением усталостной трещины уже в ЗК. Даже с дефектами материала, но при низкой нагруженности ЗК отно- [c.696]

Положительный эффект от поверхностного наклепа цианиро-ванных зубчатых колес коробок передач легковых автомобилей ГАЗ отмечает Д. А. Свешников. Зубчатые колеса из стали 40Х по существующей на заводе технологии подвергали цианированию на глубину около 0,2 мм с твердостью у поверхности HR 48—56. В эксплуатации наблюдались случаи усталостного разрушения зубьев на коробках передач автомобилей повышенной мощности. Проведенным на заводе исследованием было установлено, что наклеп дробью почти в 2 раза повышает предел выносливости цианированных зубьев при пульсирующем изгибе. Наклеп дробью зубчатых колес не вызвал потери их статической прочности, не ухудшил шумовых качеств коробки передач, не изменил сопротивления контактному выкрашиванию и не вызвал существенных изменений их размеров. [c.308]

Пример 1. Прямозубая (косозубая) передача предназначена для работы при ыалоизменяющейся по величине нагрузке по 14 ч ежедневно. Промежуток между сменами зубчатых колес (по причине разрушения рабочих поверхностей зубьев) не менее 8 лет. Твердости рабочих поверхностен зубьев шестерни НВ 300, колеса НВ 270 л, = 960 об/мин, i = 4,7. Требуется определить величины [С ] и [С ]. [c.843]

Для исправления погрешностей зубьев термически обработанных зубчатых колес до последнего времени применялось зубошлифование или зубопритирание. Однако при шлифовании вследствие возникающих температур появляются микротрещины и прижоги— источники контактных разрушений. Эти методы не производительны. [c.170]

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]

Пластические сдвиги наблюдаются у тяжелонагруженных тихоходных зубчатых колес, выполненных из мягкой стали. При перегрузках на мягкой поверхности зубьев появляются пластические деформации с последующим сдвигом в направлении скольжения (см. рис. 8.6). В результате у полюсной линии зубьев ведомого колеса образуется хребет, а у ведущего — соответствукь щая канавка. Образование хребта нарущает правильность зацепления и приводит к разрушению зубьев. Пластические сдвиги можно устранить повышением твердости рабочих поверхностей зубьев. [c.132]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...