DSCN0529

94 3. Wytrzymałość przekładni walcowych

W płaszczyźnie stycznej do walców tocznych w biegunie zazębienia można wyznaczyć silę skośną F_s, odchyloną od siły obwodowej o kąt fi_w\

F

F_s =-TT'

cos p_w

W płaszczyźnie prostopadłej do osi koła działają siły F oraz F_r, a złożona z nich siła poprzeczna wynosi

f_p i _s/f²+fJ i

F

cosa„

(3.9)

Jeśli potrzebna jest wartość siły obwodowej działającej na okręgu podziałowym w przekroju czołowym, to można obliczyć ją wzorem:

F, =

²J±

d,i

lub

(3.10)

gdzie d_tl i «/_l2 są średnicami podziałowymi zębnika i koła w przekroju czołowym. Ola kół o zębach prostych są to:

H = di = W oraz d_l2 ~ </₂ = /n„z₂.

Dla zębów skośnych moduł normalny zastępuje się modułem czołowym m,.

Siłę F, nazywamy siłą obwodową nominalną. Występuje ona w obliczeniach wytrzymałościowych sprawdzających w pkt. 5.4.

33. Rodzaje uszkodzeń zębów

Siły występujące w zazębieniu oraz względny ruch i tarcie zębów znajdujących się w przyporze stwarzają zagrożenie uszkodzenia, zużycia i zniszczenia kół zębatych.

Rodzaje uszkodzeń samego uzębienia w kolejności częstości ich występowania w eksploatacji są następujące:

1)    pitting, czyli wykruszenia zmęczeniowe warstwy wierzchniej na współpracujących bokach zębów (rys. 3.6c);

2)    złamanie zęba zmęczeniowe i doraźne (rys. 3.6a i b);

3)    zatarcie współpracujących powierzchni bocznych (rys. 3.6d);

4)    zużycie ścierne;

5)    odkształcenie plastyczne (rys. 3.7).

Oprócz tego mogą wystąpić uszkodzenia wynikające z wadliwej obróbki cieplnej oraz z błędów wykonania i montażu. Do uszkodzeń tych zalicza się rysy hartownicze, dające początek innym poważnym uszkodzeniom, oraz odpryski, łuszczenie i odwarstwianie, związane na ogół ze zjawiskami zmęczeniowymi, potęgowanymi oddziaływaniem mikropęknięć hartowniczych, dużą koncentracją

Rys. 3.6. Typowe uszkodzenia zębów: a) złamanie zmęczeniowe, b) złamanie doraźne, c) pitting.

d) zatarcie

ząb czynny (napędzający)

Rys. 3.7. Odkształcenie plastyczne (płynięcie) warstwy wierzchniej zęba

naprężeń hartowniczych, czy też gwałtowni) zmianą twardości i struktury na granicy warstwy nawęglanej i rdzenia. Może też czasem wystąpić wgniatunie wierzchołka zęba w zarys stopy zęba przeciwnego na skutek interferencji zarysów współpracujących, a przyczyna może leżeć w nacięciu uzębienia źle dobranym dłutakiem modułowym.

Pitting jest zjawiskiem zmęczeniowym wciąż jeszcze niedostatecznie wyjaśnionym. Objawia się on w postaci drobnych wykruszeń powierzchniowych w następstwie dużych nacisków stykowych, cyklicznie powtarzających się przy przechodzę-