Читання зношеного зуба: що розповідає пошкодження

Перш ніж розглядати пошкодження, розглянемо геометрію — адже кожен режим зношування має конкретне місце, і положення є половиною діагнозу. **Ділильна лінія — це місце, де контакт відбувається з коченням без ковзання.** Вище та нижче неї профілі зубів ковзають один по одному в протилежних напрямках, причому ковзання найшвидше на вершині та біля основи. Тому масляна плівка найлегше утримується на вершинах і біля основ, де швидкість ковзання сприяє її утворенню, і найважче — на ділильній лінії, де немає ковзання, яке б затягувало мастило. **Тому смуга пошкоджень на ділильній лінії означає одне, а пошкодження на вершинах — інше.** Пошкодження на ділильній лінії — це контактні напруження за наявності тонкої плівки; пошкодження на вершинах і біля основи — це ковзання та нагрів. **Приробка** є нормальною й бажаною: перші години під помірним навантаженням згладжують сліди обробки на виступаючих місцях, пляма контакту розширюється, а поверхня стає яскравішою, ніж була. Зубчасте колесо, що правильно приробилося, має однорідну матово-блискучу поверхню боку зуба на 70–80% ширини вінця, а вихідні сліди різця залишаються видимими на краях плями контакту. **Нормальне зношування** після цього є повільною, рівномірною втратою металу по всій робочій поверхні боку зуба. Воно прийнятне, доки товщина зуба не зменшиться настільки, що це стане суттєвим — поширеною межею в майстернях є 10% товщини зуба для силових передач і менше для механізмів позиціонування. **Виміряйте, а не оцінюйте на око.** Товщиномір зубів або вимірювання над роликами, порівняно із записом, зробленим, коли колесо було новим, перетворює «виглядає зношеним» на число та швидкість зносу. Саме швидкість є корисною частиною.

**Точкове викришування** (pitting) — це дрібні западини, що утворилися, коли метал втомився і відокремився від поверхні. Це проблема контактних напружень, а не мастила. *Початкове або коригувальне точкове викришування* з'являється протягом перших тижнів, у смузі трохи нижче початкової лінії зачеплення, на виступаючих ділянках недосконалої контактної плями. Воно припиняється, коли ці ділянки стираються і навантаження розподіляється. Невеликі, ізольовані, не зростають — слід спостерігати. *Руйнівне точкове викришування* поширюється: ямки ростуть, з'єднуються, і бокова поверхня руйнується. Навантаження просто занадто високе для матеріалу, або контакт зосереджений на частині робочої поверхні через неспіввісність. Воно не зупиняється. Замініть деталь і усуньте причину. **Мікровикришування, або матування (frosting)** — це сіра, матова пляма, схожа на дрібне травлення, що є викришуванням у масштабі мікрометрів. Це означає, що масляна плівка тонша за шорсткість поверхні — занадто рідке мастило, занадто низька швидкість або занадто шорстка поверхня. Це найпоширеніше пошкодження на цементованих зубчастих колесах, і зазвичай рішення полягає у мастилі з вищою в'язкістю, гладшій обробці або в обох заходах. **Відшаровування (spalling)** — це старший брат точкового викришування: утворюються лущення, а не ямки, від втомних тріщин, що почалися під поверхнею. На цементованому зубчастому колесі це означає, що шар цементації занадто тонкий для навантаження, а пік підповерхневих напружень знаходиться під ним, у м'якій серцевині. Зубчасте колесо вичерпало свій ресурс, так само як і технічні умови. **Місце розташування визначає тип.** Смуга нижче початкової лінії зачеплення — це класична контактна втома. Пляма на одному кінці робочої поверхні — це неспіввісність, що спричиняє те саме локально. Ямки лише на кількох зубах — це похибка кроку або одна пошкоджена зубчаста ланка в парному колесі.

**Задирання (scoring)** — це радіальне розривання, зазвичай поблизу вершин і впадин, де ковзання найшвидше, часто з блискучим, розірваним, наче зварним виглядом. Масляна плівка зруйнувалася, поверхні торкнулися метал до металу і мікрозварилися, а рух розірвав ці зварні з'єднання. Причини: занадто рідке масло, надто висока температура, надто велике навантаження або нова пара, яку обкатали надто жорстко. Спочатку виправте масло й навантаження, перш ніж ставити нове зубчасте колесо. **Абразивне зношування** — це дрібне, рівномірне подряпування вздовж напрямку ковзання. Його спричиняють забруднення: литтєвий пісок, залишений у корпусі, продукти зносу, які так і не були відфільтровані, або сапун без фільтра. Очистіть корпус, замініть масло і з'ясуйте, звідки потрапляє бруд. **Пластична течія** — це метал, який зсунувся, а не був втрачений: заусенець або облой, загнутий на вершині, або гребінь уздовж початкової лінії. Це означає, що матеріал зазнав текучості, тобто перевантаження на занадто м'якому колесі. Часто трапляється на наскрізно загартованих зубчастих колесах під ударним навантаженням. **Рифлення** — це регулярна хвилеподібна картина на боковій поверхні зуба, схожа на пісочну рябизну. Спричинюються вібрацією та високим контактним напруженням одночасно. Перш ніж звинувачувати колесо, перевірте, що викликає крутильні коливання. **Корозія та плями** — це хімічна атака: вода в маслі або пакет присадок, що роз'їдає бронзове колесо. На черв'ячному колесі зелений відтінок означає, що бронза корродує, і масло невідповідне. **Інтерференційні сліди біля западини** — відполірована або пошкоджена смуга в самому низу міжзубної впадини — означають, що вершина сусіднього зуба впирається в западину. Осьова відстань занадто мала або одне колесо має не той модуль, що вважається.

**Втомний злам** починається як тріщина у корені зуба на навантаженій стороні, повільно поширюється і залишає поверхню зламу з слідами пляжних ліній та невеликою кінцевою шорсткою зоною. Це означає, що напруження згину занадто високе для даної кількості циклів — зуб рано чи пізно все одно зламався б. Стан перехідної галтелі кореня має тут надзвичайне значення: різкий слід від фрези або канавка від шліфування на галтелі скорочує ресурс удвічі. **Злам від перевантаження** — це один грубий злам без слідів пляжних ліній. Щось заклинило або потрапив сторонній предмет між зубцями. Знайдіть його — він досі в коробці. **Один зуб зламаний, решта ідеальні** майже завжди вказує на дефект цього зуба або на одиничну подію. **Кілька зубів, зламаних з регулярним інтервалом**, — це несправність спряженого колеса, що повторюється; порахуйте крок, і він співпаде з кількістю зубів спряженого колеса. **Рішення.** *Залишити як є* — приробляння, легке рівномірне зношування, поодинокі початкові викришування, які не зростають. Зафіксуйте і призначте дату наступної перевірки. *Спостерігати* — будь-що, що змінюється. Сфотографуйте ті самі три зуби поруч із лінійкою, виміряйте товщину зуба або боковий зазор і повторюйте за графіком. Вирішує швидкість зміни, а не зовнішній вигляд. *Зупинити негайно* — будь-яка тріщина в корені зуба, викришування, руйнівне точкове викришування, що поширюється, або задирання, що триває. Зламаний зуб у працюючій коробці знищує спряжене колесо і підшипники за лічені хвилини. **І завжди усувайте причину перед встановленням нового колеса.** Нове зношуватиметься так само, лише пізніше, і ви заплатите вдвічі, щоб дізнатися те саме.