Основными критериями работоспособности и расчета зубчатых соединений являются: 1. Сопротивление рабочих поверхностей смя­тию. 2. Сопротивление изнашиванию от фреттинг-коррозии (от англ. fret — разъедать). Изнашивание при фреттинг-коррозии — это коррозионно-механическое изнашивание при малых относитель­ных колебательных перемещениях соприкасающихся поверхностей. В зубчатых соединениях такие перемещения связаны с деформаци­ями и зазорами. Нетрудно понять, что циклические деформации изгиба вращающегося вала распространяются в отверстие ступицы и сопровождаются относительными микроперемещениями (см. рис. 7.8). Деформации кручения также сопровождаются микросдвигами, но в отличие от изгиба они циклические только при переменном вращающем моменте.

Если соединение нагружено поперечной силой F (рис. 6.9), не изменяющей своего положения при вращении вала (например, силы в зацеплении зубчатой передачи), то зазоры в соединении выбира­ются то в одну, то в другую сторону, т. е. возникают колебательные перемещения.

Кроме того, сила F=

=y/F?+F?, смещенная от се­редины ступицы, образует опро­кидывающий момент Afonpi = =Fe, который сопровождается концентрацией нагрузки у бли­жнего края ступицы. Опроки­дывающий момент вызывает и осевая сила Fm от которой Моир2=0,5Fad», где Dw — диа­метр начальной окружности ко­
леса. С Мопр=Мопр1 ± Мопр2 связана не только концентрация нагруз­ки, но и циклические перемещения в соединении.

Из сказанного следует, что коррозионно-механическое изнаши­вание можно уменьшить путем сокращения зазоров в соединении и расположением зубчатого венца посередине ступицы. Для повы­шения нагрузочной способности соединения используют также по­вышение точности изготовления и твердости рабочих поверхностей.

Если соединение нагружено только вращающим моментом (си­лы Fr и Fa равны нулю), например в соединениях муфт с валами, то не будет относительных колебательных перемещений, а следовате­льно, и износа. Такие соединения на износ не рассчитывают.