Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач

При передаче крутящего момента зуб, под действием приложенных к нему сил, находится в сложном напряжённом состоянии:

Рис.3.3

В месте контакта зубьев действует контактное напряжение . Уножки зуба возникают максимальные напряжения изгиба .

Напряжения и меняются по прерывистым пульсирующим циклам.

Циклическое изменение напряжений может быть причиной поломки зубьев и усталостного выкрашивания их поверхностей. Кроме того, имеющиеся в зацеплении относительные скольжения профилей вызывает износ и заедание зубьев.

Рассмотрим виды разрушений зубьев, вызываемые действием контактных напряжений и напряжений изгиба :

· Поломка- связана с действием напряжений изгиба. Различают поломку от больших нагрузок и усталостную поломку,

· Усталостное выкрашивание - вызывается циклическим действием переменных контактных напряжений и является основным видом разрушений поверхности зубьев при хорошей смазке (в закрытых передачах). При появлении раковин нарушается условие образования сплошной масляной плёнки, появляется металлический контакт с последующим быстрым износом или задиром поверхностей.

· Абразивный износ - основной вид повреждения зубьев при плохой смазке (открытые передачи). У изношенной передачи увеличиваются зазоры в зацеплении, появляется шум, удары, снижается прочность зуба из-за уменьшения его поперечного сечения. Это может привести к поломке.

· Заедание - наблюдается в высоконагруженных скоростных передачах. В месте соприкосновения зубьев значительно повышается температура, способствующая разрывам масляной плёнки. Происходит микросваривание частиц металла с последующим их отрывом от основного металла. Образовавшиеся наросты задирают поверхность зубьев в направлении скольжения.