11.7. Виды разрушения зубьев. Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач
К числу давно применяемых для зубчатых колес пластмасс относятся текстолит (рекомендуемые марки ПТ и ПТК) и древесно- слоистые пластики (рекомендуется ДСП-Г со звездообразным расположением слоев шпона, повернутых на 25-30°). Наиболее перспективными следует считать капролон, полиформальдегид и фенилон.
11.7. Виды разрушения зубьев. Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач
При передаче вращающего момента на контактной линии К возникают упругие деформации профилей зубьев, вызывающие контактные напряжения <з н . У основания зуба от силы Fn возникают напряжения изгиба gf (рис. 11.14, а). Эти напряжения изменяются во времени по прерывистому отнулевому циклу (рис. 11.14, б). За время одного оборота колеса /] зуб находится под нагрузкой в течение времени /2. Для передач средней быстроходности время Г, < 0,1 с, t2 < 0,002 с сопоставимо со временем процесса удара. Переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения зубьев; поломка, выкрашивание поверхности, износ,заедание.
Рис. 11.14. Напряжения, возникающие в зубьях, и характер их нагружения |
Поломка зубьев. Наиболее опасный вид разрушения, приводящий к
выходу из строя передачи и часто к повреждению других деталей (валов,
подшипников).
Поломка зубьев может вызываться большими перегрузками ударного или статического действия или усталостью материала от многократно повторяющихся нагрузок.
Поломки от перегрузок часто бывают связаны: а) с концентрацией нагрузки по длине зубьев из-за погрешностей изготовления или больших упругих деформаций валов; б) с износом зубьев, приводящим к их ослаблению и к росту динамических нагрузок; в) с вводом в зацепление на ходу передвижных шестерен.
Трещины обычно появляются у основания зубьев на стороне растянутых волокон.
При усталостном разрушении излом имеет вогнутую форму на теле колеса, при разрушении от перегрузки — выпуклую. Зубья шевронных и широких косозубых колес обычно выламываются по косому сечению (от основания к вершине противоположного торца).
Для предотвращения поломок зубья рассчитывают на изгиб.
Рис. 11.15. Виды разрушения зубьев |