Okvara zobnikov se pogosto pojavi v predelu zob. Primarni mehanizmi odpovedi zob zobnikov vključujejo: površinsko obrabo, površinsko luknjanje, površinsko plastično deformacijo, površinsko adhezijo in zlom zoba.
Za zagotovitev potrebne življenjske dobe zobniškega prenosa je treba izvesti izračune in ocene trdnosti. Običajno se izvajata dve kategoriji izračunov trdnosti: ocena kontaktne utrujenostne trdnosti površine zoba in ocena upogibne utrujenostne trdnosti zobne korenine.
Pet načinov okvare menjalnika in njihova odprava:
1. Abrazija zobne sklenine
Umazanija z oljem - Abrazivna obraba - Poškodba oblike zoba - Stanjšanje zobne korenine (resna skrb) - Zlom zoba.
Razlog
Abrazivna obraba se pojavi, ko abrazivna sredstva, vključno s peskom, železnimi opilki in nekovinskimi delci, vdrejo med zobne površine. Obrabljeni boki zob poslabšajo profil zoba, kar povzroči obremenitev, vibracije, hrup in potencialno zlom zoba zaradi zmanjšane debeline.
Ustrezne alternative
(1) Povečajte trdoto in polirajte površino zoba.
(2) Ohranjajte čistočo mazalnega olja.
(3) Izvedite zaprto orodje.
2. Jamičenje zobnih površin
Fenomen: fisure na površini zoba - iztiskanje olja - kovinsko lomljenje - luknjičasta površina zoba ob liniji vozlišča.
Razlog
(1) Mehkejši in trši materiali imajo mejo kontaktne utrujenosti < 350 HBS.
(2) Zobna površina doživlja nihajočo kontaktno obremenitev.
(3) Zatesnjena površina zob menjalnika z mazalnim oljem.
Uporabne alternative
(1) Povečajte trdoto zobne površine.
(2) Povečajte premer zobnika ali sredinsko ločitev.
(3) Med drugimi snovmi uporabljajte primerno mazalno olje.
3. Pojav plastične deformacije zobne površine
Zobna površina odstopa od tipične morfologije. Plastična deformacija se nanaša na ireverzibilno spremembo zobne površine, ki je posledica tega, da zobni material preide v stanje tečenja zaradi velike obremenitve.
Razlog
(1) Površina zoba je mehka in močno obremenjena, kaže brazde in grebene.
(2) Sila trenja na pogonskem kolesu ustvari utor tako proti vrhu zoba kot proti dnu zoba.
(3) Sila trenja na gnanem kolesu ustvari konveksni greben, ki se razteza od vrha zoba do njegove korenine in se združi na sredini.
Ustrezne alternative
(1) Povečajte trdoto zobne površine.
(2) Visokoviskozno mazalno olje.
4. Lepljenje površine zoba
Fenomen: adhezija površine zob povzroči nastanek brazgotin na površini zoba v smeri relativnega drsenja.
Razlog
(1) Mehkejša zobna površina se zaporedno brusi vzdolž smeri drsenja.
(2) Kovina obeh zobnih površin je v neposrednem stiku in staljena.
(3) Relativni premik med zobnimi površinami.
Ustrezne alternative
(1) Povečajte trdoto zobne površine.
(2) Zmanjšajte modul.
(3) Zmanjšajte koeficient zdrsa.
(4) Zmanjšajte višino zoba.
(5) Uporabite mazalno olje z močnimi lastnostmi proti sprijemanju.
5. Zobje zobnikov so zlomljeni.
Fenomen: širjenje razpok, ki vodi do zloma korenine zoba.
Razlog
(1) Snov je krhka.
(2) Nenadna preobremenitev ali udarec.
(3) Korenina doživlja izmenično upogibno obremenitev.
(4) Koncentracija napetosti v korenu.
Ustrezne alternative
(1) Povečajte polmer zobne korenine.
(2) Povečajte modul zobnika.
(3) Uporablja se pozitivni premik.