a) Cỏc dạng hỏng chủ yếu
Góy răng
Góy răng do ứng suất uốn gõy nờn. Đõy là dạng hỏng nguy hiểm nhất, bộ truyền khụng tiếp tục làm việc được nữa, đụi khi cũn làm hỏng cỏc chi tiết khỏc như ổ và trục.
Dưới tỏc dụng của tải trọng phỏp tuyến Fn, tại chõn răng
xuất hiện ứng suất uốn lớn. Khi bộ truyền làm việc, ứng suất uốn thay đổi cú chu kỳ, dẫn đến sau một số chu kỳ chịu tải, ở chõn răng (nơi cú ứng suất uốn lớn và cũng là nơi cú tập trung ứng suất lớn) sẽ xuất hiện cỏc vết nứt vỡ mỏi. Với bỏnh răng quay một chiều, vết nứt xuất hiện ở cỏc thớ chịu kộo (hỡnh
5.15). Cỏc vết nứt này phỏt triển dần và cuối cựng làm góy răng. Đõy là hiện tượng góy răng
vỡ mỏi.
Ngoài ra, răng cũn bị góy đột ngột do dưới tỏc dụng của tải trọng va đập hay tải
trọng tĩnh quỏ lớn (góy răng vỡ quỏ tải lớn).
Để trỏnh góy răng, cần tớnh toỏn răng theo độ bền mỏi uốn và nếu bộ truyền cú lỳc chịu quỏ tải lớn, cần kiểm nghiệm ứng suất uốn cực đại theo điều kiện độ bền tĩnh.
Trúc rỗ vỡ mỏi bề mặt răng
Do ứng suất tiếp xỳc gõy nờn. Đõy là
dạng hỏng bề mặt, chủ yếu xảy ra trong cỏc bộ truyền được bụi trơn tốt.
Ứng suất tiếp xỳc thay đổi cú chu kỳ làm xuất hiện cỏc vết nứt vỡ mỏi trờn bề mặt răng và phỏt triển theo hướng của vận tốc trượt (hỡnh 5.16). Dầu tràn vào cỏc vết nứt. Khi vào ăn
khớp, do điểm tiếp xỳc trờn bỏnh dẫn di chuyển từ chõn lờn đến đỉnh nờn cỏc vết nứt ở phần
chõn răng bị bịt miệng lại ⇒ ỏp suất dầu trong vết nứt tăng lờn, vết nứt phỏt triển, làm mảnh
kim loại bị búc ra khỏi chõn răng. Với bỏnh bị dẫn, điểm tiếp xỳc di chuyển từ đỉnh đến chõn
răng, nờn cỏc vết nứt ở phần chõn răng cũng bị bịt miệng lại, do đú hiện tượng trúc cũng xảy
ra ở phần chõn răng.
Trúc thường bắt đầu ở vựng gần tõm ăn khớp về phớa chõn răng vỡ ở đõy ứng suất tiếp xỳc là lớn nhất (ở vựng tõm ăn khớp chỉ đú một đụi răng tiếp xỳc chịu tải nờn ứng suất tiếp xỳc ở đõy là lớn nhất).
Trong quỏ trỡnh làm việc cỏc vết trúc phỏt triển về kớch thước và số lượng, làm cho mặt răng mất nhẵn, dạng răng mấp mụ, tải trọng động tăng, màng dầu giữa cỏc mặt răng tiếp xỳc khú hỡnh thành,
Vết nứt
Hỡnh 5.15
khiến cho mặt răng bị mũn và xước nhanh, cuối cựng phỏ hỏng mặt chõn răng, bộ truyền núng nhanh, rung mạnh và kờu to.
Để trỏnh trúc rỗ bề mặt răng, cần tớnh toỏn răng theo độ bền mỏi tiếp xỳc.
Mũn răng
Thường gặp trong cỏc bộ truyền bụi trơn khụng tốt hoặc bụi bẩn, hạt kim loại rơi vào chỗ ăn khớp. Răng mũn nhiều ở đỉnh và chõn răng, vỡ ởù đú vận tốc trượt lớn. Mũn răng làm dạng răng bị thay đổi, tải trọng tăng lờn, tiết diện răng bị giảm xuống và cuối cựng răng bị góy. Cú thể giảm mũn cho răng bằng cỏch tăng độ rắn và độ nhẵn bề mặt răng, che kớn cỏc bộ truyền, dựng dầu bụi trơn thớch hợp.
Dớnh răng
Xảy ra nhiều nhất ở bộ truyền chịu tải lớn và cú vận tốc cao. Tại chỗ ăn khớp, nhiệt độ sinh ra quỏ cao, phỏ vỡ màng dầu bụi trơn, hai răng trực tiếp tiếp xỳc với nhau. Do ỏp suất và nhiệt độ cao, hai răng dớnh vào nhau và khi chuyển động, những mẫu kim loại nhỏ bị bứt ra khỏi răng này và dớnh vào răng kia. Trong cỏc lần ăn khớp kế tiếp, cỏc mẫu kim loại dớnh trờn bề mặt này cào xướt bề mặt kia, cứ như thế dạng răng bị phỏ hỏng.
Dớnh thường xảy ra ở cỏc cặp bỏnh răng làm bằng cựng loại vật liệu và khụng tụi bề mặt răng. Để trỏnh dớnh cú thể tăng độ rắn, tăng cường làm nguội dầu bụi trơn, chọn cặp vật liệu làm bỏnh răng dẫn và bị dẫn thớch hợp, dựng dầu cản dớnh với độ nhớt cao.
Ngoài ra trong bộ truyền bỏnh răng cũn xuất hiện cú cỏc dạng hỏng khỏc như : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Biến dạng dẻo bề mặt răng đối với bỏnh răng thộp cú độ rắn thấp, chịu tải trọng lớn và
vận tốc thấp. Tải trọng lớn làm bề mặt răng bị biến dạng dẻo. Do lực ma sỏt, trờn răng bỏnh dẫn kim
loại bị đẩy về phớa chõn răng và đỉnh răng, cũn trờn bỏnh bị dẫn kim loại dồn về phớa giữa răng.
+ Bong bề mặt răngở cỏc răng thấm cỏcbon, nitơ hoặc tụi bề mặt cú chất lượng nhiệt luyện thấp đồng thời răng chịu tải trọng quỏ lớn.
b) Chỉ tiờu tớnh toỏn
Để khắc phục cỏc dạng hỏng nờu trờn, bộ truyền bỏnh răng được tớnh toỏn theo cỏc chỉ tiờu :
Tớnh theo độ bền (mỏi) tiếp xỳc theo điều kiện σH ≤[ ]σH , nhằm trỏnh trúc rỗ bề mặt răng
đồng thời hạn chế dớnh và mũn. Trong đú, σH là ứng suất tiếp xỳc tại điểm nguy hiểm trờn
mặt răng, [ ]σH là ứng suất cho phộp.
Tớnh theo độ bền (mỏi) uốn theo điều kiện σF ≤[ ]σF , nhằm trỏnh góy răng vỡ mỏi.
Kiểm nghiệm răng về quỏ tải, theo độ bền tiếp xỳc và độ bền uốn, nhằm đề phũng biến dạng dẻo bề mặt răng và góy răng do giũn.