Разрушения шестерен коробок передач можно свести к следующим основным видам: .

1. Поломки вследствие изгиба при однократной перегрузке.

2. Поломки вследствие изгиба при многократном приложении нагрузки, превышающей предел усталости.

3. Выкрашивание (питтинг) рабочих поверхностей зубьев.

4. Износ и задир рабочих поверхностей зубьев.

Поломки вследствие изгиба происходят внезапно, делают невозможной дальнейшую работу шестерен и потому особенно опасны. Они могут возникать как при однократном приложении чрезмерно большой нагрузки, так и в результате многократного приложения нагрузки, превышающей предел усталости. В первом случае излом имеет зернистое строение, а во втором можно обычно рассмотреть две зоны - зону постепенного развития трещины, имеющую гладкую поверхность, т. к. стенки трещины терлись друг о друга, и зону быстрого разрушения, имеющую зернистое строение.

Выкрашивание рабочих поверхностей зубьев (питтинг) носит усталостный характер, развивается постепенно и приводит к значительному искажению рабочего профиля зуба, увеличению шума, появлению значительных динамических нагрузок и, в конечном счете, к выходу из строя передачи.

Обычно расчет зубчатых зацеплений состоит из следующих этапов:

• выбор материала зубчатых колес;

• определение допускаемых напряжений;

• проектный расчет зубчатого зацепления;

• определение геометрических параметров зубчатого зацепления;

• поверочный расчет зубчатого зацепления.

Однако расчет зубчатых зацеплений планетарных механизмов осуществляется, как правило, несколько иначе. Естественно, что первые два этапа обязательны и в этом случае, но в дальнейшем сразу же переходят к поверочному расчету. Это обусловлено тем обстоятельством, что выбор чисел зубьев шестерен, входящих в состав планетарного механизма, осуществляется на основании четырех условий, подробно рассмотренных ранее:

• условия соосности;

• условия сборки;

• условия соседства сателлитов;

• условия неподрезания зубьев.

Таким образом, к моменту расчета передачи числа зубьев шестерен, входящих в состав планетарных рядов, уже известны. Поэтому в дальнейшем, исходя из опыта проектирования подобных механизмов, назначается модуль зубчатых зацеплений и сразу же проводится их поверочный расчет. Если по какой-либо причине расчетные напряжения превышают или, наоборот, намного меньше допускаемых, то соответствующим образом корректируется модуль, и поверочный расчет повторяют вновь.

Следует отметить, что помимо коррекции величины модуля желаемого результата можно добиться, используя другую комбинацию чисел зубьев шестерен, входящих в состав планетарного ряда.

Цель поверочного расчета зубчатого зацепления заключается в определении напряжений, возникающих в зубьях колес и сравнении их с допускаемыми. Как правило, расчет зубчатых зацеплений проводят на контактную и изгибную выносливость.