По форме все зубчатые колеса гидропередач можно разделить на зуб’ чатые колеса — втулки и зубчатые колеса — валы. Каждая из выделенных групп имеет свою особенность обработки, вместе с тем технологические процессы для одной и той же группы могут отличаться друг от друга. Обычно технологический процесс изготовления зубчатых колес разбивается на два этапа: первый включает комплекс операций, обеспечивающих образование геометрической формы заготовки зубчатого колеса до нарезания зубьев, а второй — операции зубонарезания и все последующие процессы, связанные с упрочнением зубьев, их чистовой обработкой и отделкой. Характер и последовательность операций обработки колес на первом этапе определяется их конструктивной формой. На втором этапе процесс обработки в значительной степени зависит от назначения зубчатых колес и требований, предъявляемых к ним условиями эксплуатации.
Применительно к зубчатым колесам гидравлических передач тепловозов можно наблюдать следующие виды износа зубьев: смятие, истирание, срезание, скалывание, задирание и заедание.
При достаточно высоких напряжениях и значительном числе их повторений в зубе колеса возникает усталостная трещина, постепенно увеличивающаяся и приводящая к его разрушению. Причиной поломки зуба у основания обычно служит наличие в зоне впадины остаточных растягивающих напряжений, возникающих при термической или химико-термической обработке.
Одним из наиболее часто встречающихся видов разрушения зубчатых колес является выкрашивание рабочих поверхностей зуба. Различают два вида выкрашивания: начальное, соответствующее периоду приработки зубчатой пары и ограничивающееся этим периодом, и прогрессирующее, постепенно нарастающее и приводящее к разрушению рабочей поверхности зубьев. Интенсивность разрушения увеличивается с ростом величины напряжений в месте соприкосновения зубьев.
Выкрашивание металла начинается в местах наибольших контактных напряжений и является следствием усталости поверхностного слоя зуба. Поверхностный слой, подвергаясь непрерывному наклепыванию, растрескивается и отслаивается. Затем такому же воздействию подвергается нижележащий слой. Разрушение распространяется в глубину металла и охватывает все большую площадь рабочей поверхности зуба.
При этом нарушается точность зацепления, зубчатая передача начинает работать с ударом, что в свою очередь способствует ускоренному выкрашиванию поверхности зуба. Появление и развитие усталостного выкрашивания рабочей поверхности зуба зависят как от качества поверхностного слоя, так и от условий эксплуатации и правильности зацепления зубчатой пары.
Неправильное зацепление зубчатой пары вследствие искажения профиля зубьев или дефектов монтажа может привести к ускоренному износу даже при вполне доброкачественном материале зубчатых колес. В случае соприкосновения зубьев не по всей длине на отдельных участках рабочей поверхности возникает концентрация контактных давлений и как следствие этого — усталостное выкрашивание.
Преждевременный выход из строя зубчатых колес в результате усталостного выкрашивания зубьев может быть предотвращен путем тщательного проведения технологического процесса формообразования, термической обработки или другого способа упрочнения и высококачественного монтажа зубчатого зацепления.
Причиной поломок и разрушения зубчатых колес может служить грубая обработка даже нерабочих поверхностей. В результате грубой обработки торцов зубьев зубчатых колес гидравлической передачи появляются трещины на торцах зубьев в месте впадины от резца. Грубая обработка в данном случае приводит к разрушению зуба от технологического концентратора напряжений.
⇐Сборка приводного и раздаточного валов | Ремонт гидравлических передач тепловозов | Методы устранения неисправностей зубчатых колес⇒