Виды разрушения зубьев

Виды разрушения зубьев: пластическая деформация, поломка, изнашивание, заедание, выкрашивание рабочих поверхностей.

При передаче нормального вращения в зацеплении действует нормальная сила F_n и сила трения R_f, связанная со скольжением. Под действием этих сил зуб находится в сложном, напряженном состоянии. Решающее влияние на работоспособность зуба оказывают контактное напряжение σ_Н и напряжения изгиба σ_F.

1. Поломка зубьев полностью выводит передачу из строя. Чаще поломка наблюдается у основания зуба вследствие периодического действия переменной нагрузки, а также в результате значительной кратковременной перегрузки (ударной нагрузки).

Долговечность зубьев можно повысить, увеличив прочность основания зуба и уменьшив концентрацию напряжений в опасном сечении, увеличив модуль передачи.

2. Выкрашивание рабочих поверхностей зубьев нарушает нормальную работу всей передачи, но не выводит ее из строя полностью. Чаще это повреждение наблюдается в закрытых передачах, работающих при обилии смазочных материалов. Установлено, что чем тверже поверхности зубьев и чем меньше шероховатость их поверхности, тем большую нагрузку они могут выдерживать без опасности возникновения выкрашивания. Более вязкое масло способно лучше гасить динамические нагрузки на зубья и тем самым уменьшать выкрашивание поверхности зубьев.

В открытых передачах выкрашивание наблюдается очень редко, так как поверхностный слой, в котором возникают начальные трещины, истирается раньше, чем в нем успевает произойти усталостное выкрашивание.

3. Изнашивание зубьев чаще наблюдается в открытых передачах, чем в закрытых, заключается в истирании рабочих поверхностей вследствие попадания в зону зацепления металлических частиц, пыли, грязи.

Изнашивание может начаться также в результате недостаточно гладкой поверхности у новой передачи и продолжаться до сглаживания неровностей рабочих поверхностей зубьев.

4. Заедание зубьев наблюдается как в открытых, так и в закрытых тихоходных, тяжело нагруженных передачах. Этот вид повреждения зубьев заключается в том, что под действием высоких давлений сопряженные поверхности зубьев сцепляются одна с другой настолько сильно, что частицы металла с поверхности зубьев в зоне раздавленной масляной пленки отрываются и прихватываются в поверхности зубьев парного колеса; при последующем относительном движении зубьев эти частицы отрываются и делают на рабочих поверхностях борозды или задиры.