2.1 Можливі несправності під час експлуатації гіпоїдної передачі

Злам зубця (кутів або цілого зубця біля основи) є одним із розповсюджених видів пошкоджень передач. Він мо­же бути результат великих перевантажень (ударного або статично­го характеру) або тривалого змінного навантаження, під дією якого в зонах концентрації напруг утворюється і розвивається тріщина втомленості (або декілька тріщин).

Для запобігання пошкодження від утоми збільшують модуль зубців, знижують концентрацію напруг біля основи зубців, збільшують міцність матеріалу коліс.

Втомне викришування поверхневих шарів зубців є найпоширенішими і небезпечним видом руйнування ро­бочих поверхонь зубців більшості закритих і добре змащуваних зубчастих передач. Воно полягає у тому, що при великих контакт­них напругах на робочій поверхні (як правило, на ніжках, поблизу полюсної лінії) з'являються тріщини втомленості, що призводить до викришування дрібних частинок матеріалу зубців та утворення на поверхні зубця невеликих заглиблень (дучок), які подібні на віспу. З часом під впливом тиску мастила, що втискується з великою силою спряженим зубцем в утворенні заглиблення і тріщини, вони перетворюються в раковини.

У передачах, які працюють із великим спрацюванням активних поверхонь зубців, наприклад, в умовах недостатнього змащування та абразивного забруднення, втомне викришування не спостерігається, бо поверхневі шари матеріалу зубців стираються раніше, ніж з’являються тріщини втомленості.

Для запобігання викришування активних поверхонь зубців слід обмежити контактні напруги розрахунками розмірів передачі, підвищити твердість матеріалів коліс відповідною термообробкою, точність виготовлення коліс та монтаж передачі.

Абразивне спрацювання робочих поверхонь зубців з'являється, головним чином, у відкритих передачах внас­лідок попадання на зубці пилу, бруду, піщинок, які відіграють роль абразиву. Абразивному спрацюванню піддаються також зубці за­критих передач гірничих, сільськогосподарських, будівельних, транспортних та інших машин, що працюють в середовищі, забру­дненому абразивними частинками.

У спрацьованих передачах збільшуються проміжки в зачеп­ленні, з'являється шум, зростають динамічні навантаження. Міц­ність зубця знижується через зменшення площі його поперечного перерізу. Розрахунків на спрацювання зубців поки немає. На прак­тиці при розрахунку передач, у яких спостерігається спрацювання зубців, знижують допустимі напруги.

Заходи попередження спрацювання: підвищення твердості по­верхонь зубців, захист передач від забруднення, використання спеціальних мастил.

Заїдання зубців спостерігається переважно у дуже навантаже­них і високошвидкісних передачах внаслідок розриву мастильної плівки або при відсутності змащування зубців. При цьому відбувається відрив часток матеріалу від робочої поверхні зубців одного із зубчастих коліс і молекулярне зчеплення їх з ро­бочою поверхнею зубців спряженого колеса. Відбувається ніби зварювання частинок металу з наступним відривом від менш міц­ної поверхні і утворення наростів, які задирають робочі поверхні зубців у напрямку ковзання, залишаючи на них глибокі борозни.

Заходи попередження заїдання ті ж самі, що і при спрацюван­ні поверхонь зубців. Азотування і ціанування зубців є ефективним засобом проти заїдання. Позитивні результати дає використання зубців із модифікованим профілем, інтенсивне охолодження мас­тил та застосування протизадирних мастил із підвищеною в'язкіс­тю.

Пластичні зсуви спостерігаються у важконавантажених ти­хохідних зубчастих коліс, що виготовлені із м'якої сталі. При пере­вантаженнях на м'якій поверхні зубців з'являються пластичні де­формації з наступним зсувом у напрямку ковзання. У результаті біля полюсної лінії зубців веденого колеса утворюється хребет, а у ведучого - борозна.

Пластичні зсуви можна усунути підвищенням твердості робо­чих поверхонь зубців.

Відшаровування твердого поверхневого шару зубців, які під­даються поверхневому зміцненню (азотування, цементування, гар­тування і тощо). Цей вид руйнування спостерігається при недоста­тній якості термічної обробки коліс.

Для запобігання вище переліченим несправностям потрібно проводити термічну обробку зубчатих коліс.