При работе цилиндрических зубчатых передач возможны различные повреждения зубьев колес.
Механическое изнашивание включает:
□ выкрашивание рабочих поверхностей. Наиболее частая причина выхода из строя зубчатых передач, работающих со смазкой, имеет усталостный характер. Трещины развиваются в основном на ножке зубьев в местах неровностей, оставшихся после окончательной обработки. Появляющиеся в процессе работы наклонные трещины заполняются смазочным материалом, в котором при нагружении может возникнуть большое давление, вызывающее развитие трещины и выход ее на поверхность (отрывается частица металла). При дальнейшем нагружении зуба число ямок растет и размеры их увеличиваются. Профиль зуба искажается, поверхность становится неровной, уменьшается точность, возрастают динамические нагрузки. Процесс выкрашивания усиливается, и рабочая поверхность на ножке зуба разрушается. Опасно прогрессивное выкрашивание, при котором образование ямок быстро распространяется и поражает всю поверхность ножек. Если смазка отсутствует или ее количество незначительно, выкрашивание наблюдается редко, так как образовавшиеся повреждения сглаживаются из-за износа поверхности. Сопротивление выкрашиванию возрастает с увеличением твердости поверхности зубьев и чистоты обработки, правильным подбором смазки;
□ износ зубьев. Он возникает вследствие изнашивания рабочих поверхностей зубьев, что связано с разрушением поверхностного слоя. Изнашивание возрастает с увеличением контактных напряжений и удельного скольжения. При износе искажается эвольвентный профиль, что вызывает уменьшение точности, возрастание динамических нагрузок. Так как наибольшее скольжение происходит в начальных и конечных точках контакта зубьев, то наибольший износ наблюдается на ножках и головках зубьев. Износ сильно увеличивается при наличии на рабочих поверхностях зуба неровностей после обработки, а также при загрязнении зубчатой передачи абразивными частицами. Он наблюдается при работе у открытых механизмов и при ресурсной (одноразовой) смазке. Износ уменьшается, если неровности меньше толщины масляной пленки, а при недостаточной смазке увеличивается. Износ зубьев можно понизить уменьшением контактных напряжений qн и увеличением износостойкости поверхности зубьев. Этого добиваются повышением твердости рабочих поверхностей зубьев и правильным выбором смазки. У мелкомодульных колес механизмов КА с большим передаточным числом 900) быстро изнашиваются входные, быстроходные пары. Их нужно рассчитывать на износостойкость. При наличии большого износа зубьев необходимо проводить расчет ресурса или определять его экспериментально.
Рис. 1
Молекулярно-механическое изнашивание проявляется как заедание при действии высоких давлений в зоне, где нет масляной пленки. Сопряженные поверхности зубьев сцепляются настолько сильно, что частицы поверхности более мягкого зуба привариваются к поверхности зуба другого колеса. Образовавшиеся наросты наносят на рабочие поверхности других зубьев борозды. Заедание особенно интенсивно в вакууме из-за отсутствия окисных пленок, а также часто происходит, когда рабочие поверхности зуба подвергаются высокому давлению. Заедание исключают повышением твердости и снижением шероховатости поверхностей, правильным подбором противозадирных масел.
Пластическое деформирование наблюдается в тяжело нагруженных тихоходных передачах, когда под действием сил трения и давления частицы поверхностного слоя смещаются. Это также возможно при малом ресурсе и высоком давлении, которое должно быть ограничено.
Проведение расчета передачи на контактную прочность и следование полученным данным предотвращают выкрашивание и пластическую деформацию рабочих поверхностей зубьев.
Поломка зубьев — наиболее опасный вид разрушения. Носит усталостный характер и обычно отсутствует у зубчатых колес редукторов, рабочие поверхности которых не упрочнены. Излом зубьев является следствием возникающих в них повторно-переменных напряжений от изгиба при нагрузках. Усталостные трещины образуются у основания зуба на той стороне, где от изгиба возникают наибольшие напряжения растяжения. Излом происходит в сечении зуба у основания. Чтобы избежать поломки, обязательно проводится расчет и а прочность по напряжениям изгиба.
Используемая литература: Детали машин и основы конструирования : учеб. для ву-
Д38 зов / Г. И. Рощин, Е. А. Самойлов, Н. А. Алексеева и др.; под
ред. Г. И. Рощинн и Е. А. Самойлова. — М. : Дрофа, 2006. —
415, [1] с.: ил. — (Высшее образование).
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com