Неизправности на предавките
Естеството и причините за повредите на предавките
Преминавайки през зоната на зацепване, по време на работа на трансмисията, зъбите се подлагат на циклично натоварване. В този случай върху контактните повърхности на зъбите действат нормалната към тях сила Fn и силата на триене. За всеки зъб напреженията се променят с времето в прекъснат нулев цикъл. Повтарящите се променливи натоварвания са причина за разрушението на зъбите от умора - тяхното счупване или отчупване на работните повърхности. Силите на приплъзване и триене при зацепване причиняват износване и блокиране на зъбите.
Повреда на зъбите на предавките
Това е най-опасният вид разрушаване, тъй като води до внезапна и пълна повреда на трансмисията. Счупването е следствие от умора на материала на зъбите от действащи многократно променливи напрежения на огъване или от ударно претоварване.
Пукнатини от умора се образуват в основата на зъба от страната, където възникват най-големите напрежения на опън от огъване. Правите къси зъби избиват напълно по дължината на участъка в основата на зъба. При разрушаване от умора върху тялото на колелото след счупване остава вдлъбната повърхност, а при счупване поради претоварване остава изпъкнала повърхност. Зъбите на рибена кост и широки спираловидни зъбни колела избиват по наклонена секция.
Увеличаването на якостта на зъбите се улеснява от: увеличаване на модула на зацепване, намаляване на концентрацията на напрежение в основата на зъбите, използване на модификации, увеличаване на якостта на материала на колелото и увеличаване на точността на производство и монтаж на трансмисията. За да се предотврати счупването на зъбите от умора, се извършва изчисляване на якостта според напреженията на огъване.
Отчупване от умора на работните повърхности на зъбите
Това е основният тип кариес в повечето затворени, добре смазани предавки. То е следствие от действието на многократно редуващи се контактни напрежения. Разрушаването започва в корена на зъба близо до полюсната линия, където действа най-голямото натоварване (зона на зацепване на една двойка) и най-голямата сила на триене (близо до полюса, минималните скорости на плъзгане), което допринася за образуването на микропукнатини по повърхността на зъбите.
Развитието на пукнатини се насърчава от заклинващия ефект на смазката, която е попаднала в пукнатините на зъбите. Развитието на пукнатини води до отчупване на материални частици от повърхността, образуване на малки вдлъбнатини, които след това се превръщат в по-големи черупки по цялата повърхност на зъбите. При натрошаване се нарушават условията за образуване на непрекъснат маслен филм (масло се изстисква в ямките), което води до бързо износване и разкъсване на зъбите. Динамични натоварвания, шум, повишаване на вибрациите, повишаване на температурата.
Чипирането може да бъде ограничено и прогресивно. Наблюдава се ограничено отчупване в области с концентрация на напрежение. При колела, изработени от добре работещи материали, подобно настъргване спира след работа, без да засяга работата на трансмисията. Опасно прогресиращо отчупване, което постепенно засяга цялата работна повърхност на зъбните корени. Предотвратяването на олющването се улеснява чрез увеличаване на твърдостта на зъбната повърхност, намаляване на грапавостта на работните повърхности, модифициране на профила и избор на правилния тип масло.
За да се предотврати раздробяването на зъбите от умора, се извършва изчисляване на якостта, като се използват контактни напрежения.
Износване на зъбите
Износването е основният вид разрушаване на зъбите на отворени зъбни колела. Тъй като зъбът се износва, той изтънява, стъблото му отслабва ипропуски в зацепването, което води до загуба на кинематична точност и в крайна сметка до счупване на зъбите. Разрушаването на зъбите се предшества от появата на повишен шум по време на работа на трансмисията. Износването може да бъде намалено чрез защита срещу абразивни частици, увеличаване на твърдостта и намаляване на грапавостта на работните повърхности на зъбите и намаляване на приплъзването на зъбите чрез модификация.
Заклещване на зъбите
Залепването на зъбите се състои в заваряване на частици от материала на един зъб към друг (микро заваряване) в резултат на разрушаване на смазочния филм и локално нагряване, поради високи налягания и скорости на плъзгане в контактната зона. Отделените израстъци на зъбите повдигат работните повърхности на чифтосващите се зъби, набраздявайки ги в посока на плъзгане. Заклинването на зъбите се предотвратява чрез увеличаване на твърдостта, намаляване на грапавостта на работните повърхности на зъбите, използване на модификации, избор на масла за екстремно налягане и изкуствено охлаждане на предавката. Заглушаването е най-опасният режим на повреда при силно натоварени предавки.