Детали машин и основы конструирования

Виды разрушения зубьев и критерии работоспособности и надежности зубчатых передач.

Виды разрушений:

I Поломка зубьев

Поломка зубьев приводит к выходу из строя передачу.

Бывает связана:

с концентрацией нагрузки по длине дуги из-за неточности изготовления и сборки или больших деформаций валов

с износом зубьев – ослабление сечений и рост динамических нагрузок

с включением на ходу передвижных колес.

Два вида поломки зубьев:

от больших перегрузок ударного или статического действия

усталостная поломка (от большого числа циклов переменного напряжения)

Меры предупреждения поломки:

устранение рисок от обработки, раковин, трещин в отливках, микротрещин от т/о.

Общие меры предупреждения поломки:

ограничение модуля

коррекция зацепления, термообработка

наклеп

понижение концентрации нагрузки по краям

усталостное выкрашивание (характерно для закрытых, хорошо смазывавемых передач после длительной работы.

Выкрашивание бывает ограниченным или начальным и прогрессирующим. Начальное выкрашивание бывает у колес с HB<350 после непродолжительной работы и связано с точностью изготовления (благоприятно). Прогрессирующее выкрашивание – при HB>350 после продолжительной работы.

Меры предупреждения выкрашивания:

расчет на выносливость по контактным напряжениям

повышение твердости путем т/о

коррекция зацепления

повышение точности особенно по нормам контакта зубьев.

II Абразивный износ

Такой износ – для колес при плохой смазке (открытые передачи, закрытые, но плохо защищенные от попадания абразивов). Абразивный износ зависит от степени загрязнения абразива.

Меры предупреждения износа:

повышение твердости и чистоты поверхности

защита от абразивов

понижение скорости скольжения путем коррекции или уменьшение высоты головки зуба

применение масел (гипоидных).

III Заедание

Бывает у тяжелонагруженных быстроходных колес. При повышении температуры масло разжижается, появляется металлический контакт, увеличивается КПД, температура повышается дальше, потом поверхности свариваются и выходят из строя.

Меры против заедания:

повышение твердости и чистоты поверхности

защита от абразивов

понижение скорости скольжения путем коррекции или уменьшение высоты головки зуба

Дополнительные меры:

интенсивное охлаждение смазки

применение гипоидных масел

флантирование зубьев (модификация)

IV Повреждение торцев зубьев

в КПП с осевым перемещением колес

в автомобилях, тракторах

V Пластические сдвиги

Характерны для тяжелонагруженных тихоходных зубчатых колес из мягкой стали. При перегрузках на мягкой поверхности зубьев ведомого колеса образуется хребет, а у ведущего – соответствующая выемка, это нарушает правильность зацепления и выводит из строя передачу.

Меры предотвращения:

повышение твердости.

VI Отслаивание твердого поверхностного слоя с азотируемых, цементованных и закаленных колес.

Имеет место, когда внутренние напряжения после закалки не сняты отпуском или когда хрупкая корка не имеет под собой достаточно твердой сердцевины.

VIII Контактное выкрашивание

Проектный расчет зубчатых передач производят по контактным напряжениям. Расчет на изгиб ведут как проверочный.

Детали машин и основы конструирования