Види руйнування зубів. Критерії працездатності зубчастих передач
При передачі крутного моменту на лінії контакту виникають пружні деформації профілів зубів, викликають контактні напруги σн. розподілені на майданчику контакту. У підстави зуба від сили Fn виникають напруги вигину σf характер розподілу яких показаний на рис. 1, а. Контактні і напруги згибу змінюються в часі по переривчастих отнулевому циклу (рис. 1, б). Змінні напруги є причиною втомного руйнування зубів: поломки, викришування поверхневого шару, зносу, заїдання.
Втомне викришування поверхневих шарів зубів (рис. 2, а) є найбільш поширеним видом ушкоджень зубів для більшості добре змащуваних і захищених від забруднень зубчастих коліс. Викришування полягає в відшаруванні частинок матеріалу з поверхні і появі на робочих поверхнях невеликих заглиблень, нагадують оспинки, які потім ростуть і перетворюються в раковини.
Викришування починається на ніжках зубів поблизу полюсной лінії. Потім воно поширюється на всю поверхню ніжок. Згодом зони викришування зливаються і починається прогресивне викришування. Воно носить втомний характер, так як в процесі зачеплення зубів при обертанні коліс контактні напруги в кожній точці робочої поверхні зубів змінні (див. Рис. 1, б). У косозубих передачах при невисокій твердості поверхні зубів колеса і високої твердості шестерні викришування є загасаючим, так як після видалення в результаті викришування матеріалу з поверхні ніжок зубів колеса навантаження перерозподіляється на головки зубів, що мають велику міцність.
Втомні тріщини зазвичай зароджуються на поверхні, де має місце концентрація напруг через микронеровностей. В окремих випадках тріщини можуть зароджуватися під поверхнею зуба. При збільшенні твердості поверхні зуба значення глибинних напружень зростає. У поверхнево-зміцнених коліс змінні напруги під поверхнею зуба можуть викликати відшарування матеріалу з поверхні. У передачах, що працюють зі значним зносом (відкриті передачі і з абразивним матеріалом на поверхні зубів), викришування спостерігається дуже рідко, так як поверхневі шари стираються раніше, ніж в них з'являються втомні тріщини. Для запобігання втомного викришування зуби розраховують на контактну витривалість робочих поверхонь.
Поломка зубів є найбільш небезпечним видом руйнування, що призводить до виходу з ладу передачі і часто до пошкодження інших деталей (валів, підшипників). Зуби можуть зламатися в результаті великих перевантажень ударного характеру або від втоми матеріалу в результаті багаторазово повторюваних робочих навантажень.
Тріщини з'являються біля основи зубів на стороні розтягнутих волокон. Зуби шевронних і широких косозубих коліс зазвичай виламуються по косому перетину (від заснування зуба на одному торці до вершини зуба на протилежному торці). Для запобігання поломок зуби розраховують на вигин.
Абразивний знос (рис. 2, б) є основною причиною виходу з ладу відкритих передач і частини закритих передач машин з поганими ущільненнями, що працюють в середовищі, засміченою абразивами: гірських, дорожніх, будівельних, сільськогосподарських, транспортних і деяких інших.
Заїдання зубів (рис. 2, в) полягає в місцевому молекулярному зчепленні контактуючих поверхонь в умовах руйнування мастильної плівки. Руйнування відбувається внаслідок високих контактних тисків або зниження в'язкості мастильного матеріалу внаслідок нагрівання, викликаного високими швидкостями ковзання.
- Розрахунок на конт до т ву міцність робочих поверхонь зубів:
- розрахунок на опір втоми для запобігання прогресивного викришування;
- розрахунок для запобігання залишкових деформацій або крихкого руйнування поверхневого шару при дії короткочасного максимального навантаження.
- Розрахунок зубів на міцність при згині:
- розрахунок зубів на опір втоми при згині;
- розрахунок зубів на запобігання залишкових деформацій або поломки при дії короткочасного максимального навантаження.
Важливими показниками якості зубчастих передач є рівні вібрацій і шуму, які пов'язані з пересопряженіем (входом в зачеплення) зубів, періодично повторюється помилкою кроку зубів, спотворенням (огранюванням) профілів зубів. Основні засоби боротьби з шумом в зубчастих передачах: вдосконалення зубооздоблювальні операцій (підвищення точності), перехід на косозубиє передачі, фланкування. У механізмах, до яких висувають високі вимоги по рівню шуму (системи життєзабезпечення космонавтів, побутова техніка та ін.), Одне з зубчастих коліс виготовляють з полімерних матеріалів.
Шановні користувачі! Деякі роботи були запаролено через хакерські атаки. Пароль до робіт: serg_0 і номер папки в архіві. Наприклад: serg_0456, 456 - номер папки яка знаходиться в архіві купленої роботи. Якщо ж вибиває помилку при введенні пароля, спробуйте той же пароль тільки російськими літерами.
СтудБаза - база якісного студентського матеріалу: дипломні роботи, курсові роботи, реферати, задачі, практичні роботи, лабораторні роботи та багато іншого. Гарна можливість заробляти студентські гроші, Вам тільки потрібно чим більше додати студентського матеріалу до нас на сайт. Чим більше матеріалу, тим більше купівельному.
З нами кожен день все більше і більше людей!