Cтраница 2
Ограниченное выкрашивание бывает только у рабочих поверхностей зубьев, изготовленных из вязких материалов; оно наблюдается в первой стадии работы зубчатых колес и связано с концентрацией нагрузки на ограниченных участках вследствие неровностей рабочей поверхности зубьев. Как только после ограниченного выкрашивания этих участков нагрузка распространится на большую площадь, выкрашивание прекращается, зацепление начинает работать вполне нормально и надежно. [16]
В ряде случаев в период приработки деталей может наблюдаться усталость поверхностных слоев в результате концентрации нагрузки на ограниченных участках или мелких неровностях рабочих поверхностей. В этом случае имеет место ограниченное выкрашивание [20], которое прекращается после перераспределения нагрузки по всей поверхности контакта. [17]
Ограниченное выкрашивание мягких поверхностей зубьев, наблюдаемое часто в первой стадии работы зубчатых колес из вязких материалов, связано с концентрацией нагрузки на ограниченных участках или на мелких неровностях рабочих поверхностей. Оно происходит до тех пор, пока в результате выкрашивания этих участков нагрузка не распространится на большую поверхность. Ограниченное выкрашивание не должно вызывать опасений в отношении надежности работы зубчатой передачи. [18]
Ограниченное выкрашивание мягких поверхностей зубьев, наблюдаемое часто в первой стадии работы зубчатых колес из вязких материалов, связано с концентрацией нагрузки на ограниченных участках или на мелких неровностях рабочих поверхностей. Оно происходит до тех пор, пока в результате выкрашивания этих участков нагрузка не распространится на большую поверхность. Ограниченное выкрашивание не должно вызывать тревоги в отношении надежности работы зубчатой передачи. [19]
Выкрашивание может стабилизироваться на ранней стадии развития. В таких случаях оно носит обычно приработочный характер, возникая главным образом на выступающих участках с повышенными удельными давлениями. Подобное ограниченное выкрашивание не опасно и может носить даже обратимый характер, поскольку образовавшиеся ямки способны завальцовываться. [20]
Выкрашивание, вызванное перегрузками ( концентрацией удельных давлений), связанными с погрешностями изготовления или не учтенными при расчете деформациями, может прекратиться после перераспределения удельных давлений, обусловленного как выкрашиванием, так и другими видами разрушения поверхностей. Такое выкрашивание называется ограниченным; оно не опасно для работы передачи. Особенно часто наблюдается ограниченное выкрашивание в косозубых передачах из-за неравномерности распределения нагрузки среди контактных линий, вызванной погрешностями шагов. В частности, в этих передачах ограниченное выкрашивание ножек колеса неизбежно при больших значениях разности твердостей HBi - HB2 материалов шестерни и колеса. [21]
Ограниченное выкрашивание не опасно. Однако в том случае, когда смазка производится окунанием, попавшие в масло частички металла будут способствовать разрушению профилей зубьев от истирания. В связи с этим после прекращения ограниченного выкрашивания следует промыть редуктор и сменить масло. [22]
Допускаемая нагрузка определяется фактической суммарной длиной контактных линий в зацеплении. Если хотя бы одно из колес пары имеет небольшую твердость и малый предел текучести, то при небольших окружных скоростях требования к контакту зубьев, достигаемому при изготовлении зубчатых колес, могут быть снижены: ограниченное выкрашивание отдельных участков поверхностей зубьев не приводит к выходу передачи из строя. Зубчатые колеса средней и высокой твердости или низкой твердости, но работающие при средних и высоких окружных скоростях, не обладают этим свойством, и поэтому требования к контакту зубьев после изготовления и приработки должны быть для таких зубчатых колес повышенными. [23]
Поэтому потерями на трение при дифференциальном проскальзывании сопряженных поверхностей и при поперечном скольжении за счет вдавливания шара в желоб зачастую пренебрегают. Долговечность пар трения качения ограничивается в основном усталостным разрушением, выкрашиванием. К выкрашиванию приводят повторно-переменные контактные напряжения, вызывающие образование трещин, расклиниваемых попадающей в них смазкой. Ограниченное выкрашивание на небольшом участке вследствие временной перегрузки непосредственно связано с концентрацией нагрузки и с наличием неровностей на сопряженных поверхностях, резко уменьшающих фактическую площадь контакта. Прогрессивное выкрашивание, наступающее при достаточно больших напряжениях, также связано с неровностями поверхности. Некоторые зарубежные фирмы считают, что для подшипников качения диаметром 6 - 12 мм допустимая амплитуда периодических неровностей уменьшается с увеличением числа волн на окружности с 1 мкм при двух волнах до 0 3 мкм при восьми волнах. [24]
Различают ограниченное и прогрессивное выкрашивание, имеющее место в зубчатых колесах, изготовленных из относительно мягких НВ 350 материалов. Ограниченное выкрашивание иногда возникает в начальной стадии работы вследствие концентрации нагрузки на отдельных участках контактных площадок из-за неточности изготовления передачи. По мере приработки, заключающейся в износе и пластической деформации микронеровностей, концентрация нагрузки исчезает, а образовавшиеся раковины завальцовываются. В связи с этим ограниченное выкрашивание не сказывается отрицательно на работе зубчатой пары. [25]
Выкрашивание, вызванное перегрузками ( концентрацией удельных давлений), связанными с погрешностями изготовления или не учтенными при расчете деформациями, может прекратиться после перераспределения удельных давлений, обусловленного как выкрашиванием, так и другими видами разрушения поверхностей. Такое выкрашивание называется ограниченным; оно не опасно для работы передачи. Особенно часто наблюдается ограниченное выкрашивание в косозубых передачах из-за неравномерности распределения нагрузки среди контактных линий, вызванной погрешностями шагов. В частности, в этих передачах ограниченное выкрашивание ножек колеса неизбежно при больших значениях разности твердостей HBi - HB2 материалов шестерни и колеса. [26]
Усталостное выкрашивание ( рис. 4.24, б) является наиболее частой причиной выхода из строя колес закрытых передач, работающих в условиях непрерывного смазывания погружением. Выкрашивание начинается обычно вблизи полюсной линии на ножке зуба, где нагрузка передается одной парой зубьев, а скольжение и перекатывание зубьев направлены так, что смазочное масло запрессовывается в трещины и способствует дальнейшему выкрашиванию частиц металла. В передачах, зубья которых имеют невысокую твердость ( НВ; 350), наблюдается ограниченное или начальное выкрашивание, связанное с приработкой зубьев. При высокой твердости зубьев ( НВ 350) явление ограниченного выкрашивания обычно не наблюдается. Здесь образовавшиеся раковины быстро растут вследствие хрупкого разрушения их краев. [27]
Зубья таких передач разделены тонким слоем масла, устраняющим металлический контакт. Передача работает длительное время до появления усталости в поверхностных слоях зубьев. На поверхности появляются небольшие углубления, напоминающие оспинки, которые растут и превращаются в раковины. При выкрашивании нарушаются условия образования сплошной масляной пленки, появляется металлический контакт с последующим быстрым износом и задаром поверхности. Образование первых усталостных раковин не всегда служит признаком близкого полного разрушения зубьев. В передачах, зубья которых имеют невысокую твердость ( 350 НВ), наблюдаются случаи так называемого ограниченного или начального выкрашивания. Начальное выкрашивание связано с приработкой зубьев недостаточно точно изготовленных передач. Оно появляется в местах концентрации нагрузки после непродолжительной работы и затем приостанавливается. При этом образовавшиеся раковины не развиваются и даже совершенно исчезают вследствие сглаживания. Прекращение дальнейшего выкрашивания в этом случае объясняется тем, что разрушение мест концентрации нагрузки выравнивает ее распределение по поверхности зуба. При высокой твердости зубьев ( 350 НВ) явление ограниченного выкрашивания обычно не наблюдается. Образовавшиеся раковины быстро растут вследствие хрупкого разрушения их краев. [28]