Виды разрушения зубьев

1. Поломка зубьев – появляется из-за повторно-переломных напряжений изгиба. Прямые короткие зубья выламываются полностью, а длинные обламываются по косому сечению. Поломку зубьев предупреждает расчёт на прочность по напряжениям изгиба.

2. Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев (рисунок 4, 5) – возникает из-за действия повторно-переменных контактных напряжений. В местах постоянного контакта зубьев развивается наибольшая сила трения, появляются микротрещины, что ведёт к образованию маленьких ямок, переходящих в раковины. Предупреждают усталостное выкрашивание расчётом на прочность по контактным напряжениям.

Рисунок 4- Выкрашивание вблизи полюсной линии на ножке зуба.

Рисунок 5- Выкрашивание зубьев.

а) – образование микротрещин; б) – развитие микротрещины; в) – откалывание (выкрашивание) частицы металла поверхности зуба, образование раковины.

3. Износ зубьев. По мере износа утончается зуб, увеличиваются зазоры в зацеплении, что ведёт к поломке зуба, появляется шум при работе передачи. Износ можно уменьшить защитой от попадания абразивных частиц, повышением твёрдости и класса чистоты рабочих поверхностей зубьев.

4. Излом зубьев (рисунок 6). Различают два вида излома зубьев. Излом от больших перегрузок, а иногда от перекоса валов и неравномерной нагрузки по ширине зубчатого венца и усталостный излом, происходящий от длительного действия переменных напряжений изгиба. Усталостные трещины образуются чаще всего у основания зуба (иногда трещина распространяется к вершине зуба) на той стороне, где от изгиба возникают напряжения растяжения. Для предупреждения усталостного излома применяют: колёса с положительным смещением при нарезании зубьев; термообработку; дробеструйный наклёп; жёсткие валы, увеличивают модуль и др.

Рисунок 6 - Излом зубьев.

а) – излом от больших перегрузок; б) – усталостный излом.

1 – усталостный излом; 2 – усталостные трещины.

5. Заедание зубьев (рисунок 7). Происходит привар частиц одного зуба к другому вследствие местного повышения температуры в зоне зацепления, срыва масляной плёнки. После чего происходит задир рабочих поверхностей зубьев. Заедание зубьев предупреждают повышением твёрдости и класса чистоты рабочих поверхностей зубьев, правильным подбором противозадирных масел.

Рисунок 7 - Изнашивание и заедание зубьев.

а) – искажение профиля зуба; б) – образование наростов.