Виды разрушения зубьев и основные критерии работоспособности и расчета зубчатых передач.

Критерии работоспособности и расчета. Условия работы зуба в зацеплении. При передаче крутящего момента (рис. 8.9) в зацеплении кроме нормальной силы Fn действует сила трения FTp = Fnf, связанная со скольжением. Под действием этих сил зуб находится в сложном напряженном

работоспособность оказывают два основных напряжения: контактные напряжения σ Η и напряжения изгиба aF. Для каждого зуба ан и aF не являются постоянно действующими. Они изменяются во времени по некоторому прерывистому отнулевому циклу (см. рис. 8.9). Время действия σ Γ за один оборот колеса (/х) равно продолжительности зацепления одного зуба (t2). Напряжения σ Η действуют еще меньшее время. Это время равно продолжительности пребывания в зацеплении данной точки поверхности зуба с учетом зоны распространения контактных напряжений.

Переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения зубьев: поломка зубьев от напряжений изгиба и выкрашивание поверхности от контактных напряжений. С контактными напряжениями и трением в зацеплении связаны также износ, заедание и другие виды повреждения поверхностей зубьев.

Виды повреждения зубчатых передач
1. Поломка зуба. Из-за развития усталостных трещин. Наиболее часто у открытых передач. Расчёт на изгиб; увеличение модуля, снижение концентрации напряжений.
2. Выкрашивание зуба. Закрытые передачи. Расчёт на контактную прочность.
3. Износ зуба. Повышение твёрдости.
4. Заедание (червячные, гипоидные конические). Смазка, химико-терм. обработка.
Наиболее распространен расчет на контактную усталость, так как он в какой-то мере предупреждает и другие разрушения зубьев

Поломка зубьев Поломка связана с напряжениями изгиба. На практике чаще наблюдается выламывание углов' зубьев вследствие концентрации нагрузки. Различают два вида поломки зубьев:

поломка от больших перегрузок ударного или даже статического действия (предупреждают защитой привода от перегрузок или учетом перегрузок при расчете); усталостная поломка, происходящая от действия переменных напряжений в течение сравнительно длительного срока службы (предупреждают определением размеров из расчета на усталость). Особое значение имеют меры по устранению концентраторов напряжений (рисок от обработки, раковин и трещин в отливках, микротрещин от термообработки и т. п.). Общие меры предупреждения поломки зубьев — увеличение модуля, положительное смещение при нарезании зубьев, термообработка, наклеп, уменьшение концентрации нагрузки по краям (жесткие валы, зубья со срезанными углами бочкообразные и пр.)