51Особенности расчет открытых и закрытых зубчатых передач

образивный износ прямозубые скорость до 2 м с ст точности 9 Критерии работоспособности и изнашивания

Z₁=17…22

12 ручные передачи колеса проектируются узкими модуль увеличивается на 30% из-за износа

a_w≥K_a(U±1)³√T₂*K_Hβ/ φ_BA*U²[δ_H]²

K_a=495 для прямозубых

K_Hβ контактные нагрузки по ширине венца

φ_вd= 0.5φ_ва(U+1)

φ_ва=b_w/ a_w=0.1…0.2 узкие колеса

расчитывается только на изгиб

δ_h=F_t/ b_w*m_n *K_f*Ψ_fs*Ψ_b*Ψ_B≤[δ_f]

K_f=K_a*K_FB*K_Fα

m=K_m*³√T₂*K_FB*Y_FS/U*Z₁²*Ψ_bd[δ_F]

минусы

попадание пыли и грязи→большой износ отсутствие блогоприятных условий смазки неподвижность с точки зрения ТБ

плюсы

быстрый доступ к частям передачи при ремонте

охлождение

продукты износа зубьев в меньшей степени загрязняют смазку

52. Виды разрушения зубчатых передач

Поломка зуба (выламывание углов или целого зуба у основания) – один из более опасных видов разрушения передач. Это связано с образованием усталостных трещин в зоне концентрации напряжений от длительной циклической нагрузки или в результате перегрузок статического и ударного действия.

Поломка зубьев характерна для открытых передач и передач с высокой твердостью материалов колес.

Выкрашивание – характерный вид разрушения поверхностей зубьев при хорошей смазке. Выкрашивание начинается вблизи полюсной линии (зона однопарного зацепления), где скольжение и перекатывание профилей направлены таким образом, что масло запрессовывается в усталостные микротрещины и способствует выкрашиванию частиц металла. При этом нарушаются условия образования сплошной масляной пленки и появляется металлический контакт с последующим быстрым износом или задиром поверхностей.

Выкрашивание наблюдается преимущественно в закрытых передачах вследствие переменных контактных напряжений. При невысокой твердости поверхности (менее 350 НВ) выкрашивание часто носит ограниченный характер вследствие приработки зубьев.

Износ зубьев – причина выхода из строя преимущественно открытых передач, недостаточно защищенных от попадания абразивных частиц: пыли, продуктов износа и др. Искажение профиля в результате износа приводит к увеличению динамических нагрузок, зазоров в зацеплении, уменьшению поперечного сечения зубьев и, следовательно, к увеличению напряжений изгиба и, как правило, к поломке зуба.

Заедание наблюдается в высоконагруженных передачах и является следствием разрыва масляной пленки из-за высоких контактных давлений. Оно проявляется в образовании молекулярного сцепления частиц поверхностных слоев металла и последующего разрушения этих связей в процессе скольжения зубьев, что приводит к повреждению рабочих поверхностей.

Для предупреждения заедания эффективно охлаждение смазки, применение противозадирных масел с повышенной вязкостью и химически активными добавками.

Пластический сдвиг наблюдается у тяжелонагруженных тихоходных зубчатых колес, выполненных из мягкой стали. Вследствие сил трения на поверхности зубьев появляются пластические деформации с последующим сдвигом частиц материала в направлении скольжения, что приводит к образованию хребта вблизи полюсной линии у зубьев ведомого колеса и канавки у зубьев ведущего. Это нарушает правильность зацепления и приводит к разрушению зубьев. Пластический сдвиг можно устранить повышением твердости рабочих поверхностей зубьев.

Основными критериями работоспособности зубчатых передач являются изгибная и контактная прочность. Расчеты по критерию износостойкости и заедания для передач общемашиностроительного применения не распространены, и их обеспечение достигается технологическими и конструктивными мероприятиями: увеличением твердости контактирующих поверхностей, защитой от попадания абразивных частиц в зону контакта, применением смазочных материалов с повышенной вязкостью и др.