Page 240 - 978-620-0-64375-9_Classical

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.
Повреждение поверхности зубьев. Все виды повреждения поверхности зубьев
связаны с контактными напряжениями и трением.
Усталостное выкрашивание от контактных напряжений является основным
видом разрушения поверхности
зубьев при хорошей смазке передачи чаще всего это бывают закрытые,
сравнительно быстроходные передачи, защищенные от пыли и грязи). Зубья
таких передач разделены тонким слоем масла, устраняющим металлический
контакт. При этом износ зубьев мал. Передача работает длительное время до
появления усталости в поверхностных слоях зубьев. На поверхности
появляются небольшие углубления, напоминающие оспинки, которые растут
и превращается в раковины.
24.2. Напряжения и силы в зацеплении прямозубых цилиндрических колес
Проектный расчет на прочность зубчатых передач
При работе зубчатой передачи между зубьями сопряженных зубчатых колес
возникает сила давления F (рис. 1), направленная по линии зацепления. Кроме
того, от скольжения зубьев между ними образуется сила трения Fƒ=ƒF, где ƒ
— коэффициент трения. Сила Fƒ невелика по сравнению с силой F, поэтому
при выводе расчетных формул ее не учитывают, т. е. принимают, что сила
взаимодействия между зубьями направлена по нормали к их профилям. Под
действием силы F и Fƒ зубья находятся в сложном напряженном состоянии.
Силы принято определять в полюсе W зацепления.
По линии зацепления b – b (рис. 4.5) действует нормальная сила Fn. Для
удобства расчетов силу Fn принято раскладывать на три составляющие:
1) Ft – окружная сила, направленная по касательной к делительным
окружностям. Это основная, движущая, полезная сила. На колесе z2 Ft
совпадает с направлением вращения n2. На шестерне z1 F направлена против
вращения n1.
Следовательно, на рис. 4.5 дана схема сил для шестерни:
Ft = 2000Т / d,
234