Odczytywanie zużytego zęba: o czym mówi uszkodzenie

Najpierw geometria – ponieważ każdy rodzaj zużycia występuje w określonym miejscu, a jego położenie to połowa diagnozy. **Linia toczna to miejsce, w którym styk toczy się bez poślizgu.** Powyżej i poniżej niej boki zębów ślizgają się po sobie w przeciwnych kierunkach, a poślizg jest najszybszy na wierzchołkach i u podstawy zęba. Dlatego film olejowy najłatwiej utrzymać na wierzchołkach i u podstawy, gdzie prędkość poślizgu sprzyja jego tworzeniu, a najtrudniej na linii tocznej, gdzie nie ma poślizgu, który wciągałby olej. **Dlatego pasmo uszkodzeń na linii tocznej oznacza coś innego niż uszkodzenia na wierzchołkach.** Uszkodzenia na linii tocznej to naprężenia stykowe przy cienkim filmie olejowym; uszkodzenia na wierzchołkach i u podstawy to skutki poślizgu i ciepła. **Docieranie** jest normalne i pożądane: pierwsze godziny pracy przy umiarkowanym obciążeniu wygładzają ślady obróbki na wypukłościach, obraz styku się rozszerza, a powierzchnia staje się jaśniejsza niż wcześniej. Koło, które prawidłowo się dotarło, ma jednolitą, matowo-błyszczącą powierzchnię boku na 70–80% szerokości zęba, a oryginalne ślady narzędzia są nadal widoczne na krawędziach obrazu styku. **Normalne zużycie** następnie przebiega powoli i równomiernie, jako utrata metalu na całym czynnym boku zęba. Jest akceptowalne, dopóki grubość zęba nie zmniejszy się w stopniu mającym znaczenie – powszechnie przyjmowana granica warsztatowa to 10% grubości zęba dla przekładni mocy, a mniej dla przekładni pozycjonujących. **Mierz zamiast oceniać na oko.** Suwmiarka do zębów lub pomiar na wałeczkach, porównany z zapisem wykonanym, gdy koło było nowe, zamienia stwierdzenie „wygląda na zużyte” w liczbę i szybkość zmian. Szybkość zmian jest tu najbardziej przydatną informacją.

**Wżery** to niewielkie ubytki powstające, gdy materiał ulega zmęczeniu i wykrusza się z powierzchni. Jest to problem naprężeń stykowych, a nie smarowania. *Wstępne lub korekcyjne wżery* pojawiają się w ciągu pierwszych tygodni, w pasie tuż poniżej linii tocznej, na wysokich punktach niedoskonałego pola styku. Ustają, gdy te punkty się wytrą i obciążenie rozłoży się równomiernie. Małe, pojedyncze, nie rosnące — warto je obserwować. *Destrukcyjne wżery* się rozprzestrzeniają: powiększają się, łączą i bok zęba ulega rozkruszeniu. Obciążenie jest po prostu zbyt wysokie dla materiału albo styk jest skoncentrowany na części boku wskutek niewspółosiowości. Nie ustają. Wymienić i usunąć przyczynę. **Mikrowżery lub matowienie** to szary, matowy obszar przypominający drobne wytrawienie; są to wżery w skali mikrometrów. Oznaczają, że film olejowy jest cieńszy niż chropowatość powierzchni — zbyt rzadki olej, zbyt mała prędkość lub zbyt szorstka powierzchnia. Jest to najczęstsze uszkodzenie kół hartowanych powierzchniowo, a rozwiązaniem zwykle jest olej o wyższej lepkości, gładsze wykończenie lub oba te działania. **Łuszczenie** to starszy brat wżerów: odpryski zamiast ubytków punktowych, powstające na skutek pęknięć zmęczeniowych zapoczątkowanych pod powierzchnią. W kole hartowanym powierzchniowo oznacza to, że warstwa utwardzona jest zbyt cienka w stosunku do obciążenia, a szczyt naprężeń podpowierzchniowych znajduje się pod nią, w miękkim rdzeniu. Koło jest wtedy do wymiany, a specyfikacja wymaga rewizji. **To, gdzie się pojawia, decyduje o rodzaju uszkodzenia.** Pas poniżej linii tocznej to klasyczne zmęczenie stykowe. Plama na jednym końcu boku to niewspółosiowość działająca lokalnie w ten sam sposób. Wżery na kilku zębach to błąd podziałki lub pojedynczy uszkodzony ząb w kole współpracującym.

**Zacieranie (rysowanie)** to promieniowe rozdarcie, zwykle w pobliżu wierzchołków i podstaw zębów, gdzie poślizg jest największy, często z jasnym, rozerwanym, zespawanym wyglądem. Film olejowy uległ zerwaniu, powierzchnie zetknęły się metal z metalem i mikrozgrzały się, a ruch rozerwał te spoiny. Przyczyny: zbyt rzadki olej, zbyt wysoka temperatura, zbyt duże obciążenie lub nowa para wtarta zbyt ostro. Najpierw popraw olej i obciążenie, zanim zamontujesz nowe koło zębate. **Zużycie ścierne** to drobne, równomierne rysy wzdłuż kierunku poślizgu. Są spowodowane zanieczyszczeniami: piaskiem formierskim pozostawionym w skrzyni, pyłem zużyciowym, który nie został odfiltrowany, lub odmą bez filtra. Oczyść skrzynię, wymień olej i ustal, skąd dostają się zanieczyszczenia. **Płynięcie plastyczne** to metal przesunięty, a nie utracony: zadzior lub wypływka zagięta na wierzchołku albo grzbiet wzdłuż linii podziałowej. Oznacza to, że materiał uległ odkształceniu plastycznemu, czyli przeciążeniu zbyt miękkiego koła zębatego. Jest częste w kołach hartowanych na wskroś, pracujących pod obciążeniem udarowym. **Falistość** to regularny falisty wzór na boku zęba, podobny do falowania piasku. Występuje przy jednoczesnych drganiach i wysokim naprężeniu stykowym. Zanim obwinisz koło zębate, sprawdź, co wywołuje drgania skrętne. **Korozja i przebarwienia** to atak chemiczny: woda w oleju lub pakiet dodatków atakujący koło z brązu. Na kole ślimakowym zielonkawy nalot oznacza korozję brązu, a olej jest niewłaściwy. **Ślady interferencji u podstawy** — wypolerowany lub wyżłobiony pas na samym dnie wrębu — oznaczają, że wierzchołek zęba współpracującego uderza w podstawę. Osie są zbyt blisko siebie albo jedno koło nie ma modułu, za jaki je uważano.

**Pęknięcie zmęczeniowe** zaczyna się jako pęknięcie w zaokrągleniu u podstawy zęba po stronie obciążonej, rozprzestrzenia się powoli i pozostawia powierzchnię przełomu z liniami plażowymi (beach marks) oraz niewielką końcową strefą chropowatą. Oznacza to, że naprężenie zginające jest zbyt wysokie w stosunku do liczby cykli — ząb i tak w końcu by pękł. Stan zaokrąglenia u podstawy zęba ma tu ogromne znaczenie: ostry ślad po narzędziu lub wgłębienie po szlifowaniu na zaokrągleniu skraca żywotność o połowę. **Pęknięcie przeciążeniowe** to pojedynczy, gruboziarnisty przełom bez linii plażowych. Coś się zakleszczyło albo obcy przedmiot przeszedł przez zazębienie. Znajdź go — wciąż jest w skrzyni. **Jeden złamany ząb, reszta w idealnym stanie** to niemal zawsze wada tego zęba lub pojedyncze zdarzenie. **Kilka zębów złamanych w regularnych odstępach** to usterka koła współpracującego, powtarzająca się; policz odstęp, a będzie odpowiadał liczbie zębów koła sprzężonego. **Decyzja.** *Zostaw* — polerowanie docierania, lekkie równomierne zużycie, izolowane wstępne wykruszenia (pitting), które nie rosną. Zapisz to i ustal datę. *Obserwuj* — wszystko, co się zmienia. Sfotografuj te same trzy zęby obok linijki, zmierz grubość zęba lub luz międzyzębny i powtarzaj według harmonogramu. Decyduje tempo zmian, a nie wygląd. *Zatrzymaj od razu* — każde pęknięcie u podstawy zęba, łuszczenie (spalling), niszczący pitting, który się rozprzestrzenia, lub aktywne zacieranie (scuffing). Złamany ząb w pracującej skrzyni niszczy koło sprzężone i łożyska w ciągu kilku minut. **I zawsze usuń przyczynę przed montażem nowego koła.** Nowe będzie zużywać się w ten sam sposób, tylko później, i zapłacisz dwukrotnie za naukę tej samej lekcji.