Виды разрушения зубьев

Классификация зубчатых передач

Зубчатые передачи

В зубчатой передаче движение передаётся с помощью зацепления пары зубчатых колёс (шестерни – меньшее колесо и колесом).

Достоинства («+»)	Недостатки («-»)
● Передача может работать в широком диапазоне нагрузок и скоростей; ● Малые габариты; ● Большая долговечность; ● Высокий КПД; ● Малые нагрузки на валы и подшипники; ● Постоянство передаточного числа; ● Простота обслуживания.	● Высокие требования к точности изготовления и монтажа; ● Шум при больших скоростях.

1) В зависимости от взаимного расположения осей зубчатые передачи бывают:

Ø цилиндрические (параллельные оси);

Ø конические (при пересекающихся осях);

Ø винтовые (при скрещивающихся осях);

Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот применяется реечная передача (рейка-колесо, диаметр которого равен бесконечности).

2) В зависимости от расположения зубьев на ободе колёс различают передачи:

Ø прямозубые;

Ø косозубые;

Ø шевронные;

Ø с круговым зубом.

3) В зависимости от формы профиля зуба передачи бывают:

Ø эвольвентные (Эйлер, 1760 г.);

Ø с зацеплением Новикова (1954 г.);

Ø циклоидные.

В современном машиностроении применяются эвольвентное зацепление.

4) В зависимости от взаимного расположения колёс передачи бывают:

Ø внешнего зацепления;

Ø внутреннего зацепления.

5) В зависимости от конструктивного исполнения различают:

Ø открытые передачи (работа всухую);

Ø закрытые передачи (в масляной ванне, одно из колёс окунается на глуби-

ну );

Рисунок 3 - Виды зубчатых передач.

а)-д) – цилиндрические; ж)-и) – конические; е), к) – винтовые.

1. Поломка зубьев – появляется из-за повторно-переломных напряжений изгиба. Прямые короткие зубья выламываются полностью, а длинные обламываются по косому сечению. Поломку зубьев предупреждает расчёт на прочность по напряжениям изгиба.

2. Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев (рисунок 4, 5) – возникает из-за действия повторно-переменных контактных напряжений. В местах постоянного контакта зубьев развивается наибольшая сила трения, появляются микротрещины, что ведёт к образованию маленьких ямок, переходящих в раковины. Предупреждают усталостное выкрашивание расчётом на прочность по контактным напряжениям.

Рисунок 4- Выкрашивание вблизи полюсной линии на ножке зуба.

Рисунок 5- Выкрашивание зубьев.

а) – образование микротрещин; б) – развитие микротрещины; в) – откалывание (выкрашивание) частицы металла поверхности зуба, образование раковины.

3. Износ зубьев. По мере износа утончается зуб, увеличиваются зазоры в зацеплении, что ведёт к поломке зуба, появляется шум при работе передачи. Износ можно уменьшить защитой от попадания абразивных частиц, повышением твёрдости и класса чистоты рабочих поверхностей зубьев.

4. Излом зубьев (рисунок 6). Различают два вида излома зубьев. Излом от больших перегрузок, а иногда от перекоса валов и неравномерной нагрузки по ширине зубчатого венца и усталостный излом, происходящий от длительного действия переменных напряжений изгиба. Усталостные трещины образуются чаще всего у основания зуба (иногда трещина распространяется к вершине зуба) на той стороне, где от изгиба возникают напряжения растяжения. Для предупреждения усталостного излома применяют: колёса с положительным смещением при нарезании зубьев; термообработку; дробеструйный наклёп; жёсткие валы, увеличивают модуль и др.

Рисунок 6 - Излом зубьев.

а) – излом от больших перегрузок; б) – усталостный излом.

1 – усталостный излом; 2 – усталостные трещины.

5. Заедание зубьев (рисунок 7). Происходит привар частиц одного зуба к другому вследствие местного повышения температуры в зоне зацепления, срыва масляной плёнки. После чего происходит задир рабочих поверхностей зубьев. Заедание зубьев предупреждают повышением твёрдости и класса чистоты рабочих поверхностей зубьев, правильным подбором противозадирных масел.

Рисунок 7 - Изнашивание и заедание зубьев.

а) – искажение профиля зуба; б) – образование наростов.

Дата добавления: 2014-01-04