Критерии работоспособности

Для зубчатых передач основным критерием работоспособности является прочность зубьев. Под действием силы нормального давления и силы трения зуб находится в условиях сложного напряженного состояния. На работоспособность зубчатого колеса основное влияние оказывают два напряжения (рис.4): контактные напряжения , действующие в месте контакта зубьев, и напряжения изгиба , наибольшие из которых действуют в основании зуба.

Эти напряжения не постоянные, а циклические. Они изменяются во времени по некоторому прерывистому отнулевому циклу. Время действия за один оборот колеса равно продолжительности зацепления одного зуба. Напряжения действуют еще меньшее время. Это время равно продолжительности пребывания в зацеплении данной точки поверхности зуба с учетом зоны распространения контактных напряжений (рис. 5).

Рис.4. Напряжения в зацеплении Рис. 5. Изменение напряжений во времени

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.