Материалы червячных колес

Так как выбор материала для колеса связан со скоростью скольжения, то предварительно определяют ожидаемое ее значение, м/с:

,

где – частота вращения колеса, об/мин;

– передаточное число;

– вращающий момент на колесе, Н∙м.

Материалы зубчатых венцов червячных колес по мере убывания антизадирных и антифрикционных свойств и рекомендуемым для применения скоростям скольжения можно условно свести к трем группам (табл. 3.1):

Группа I – оловянные бронзы; применяют при скорости скольжения > 5 м/с.

Группа II – безоловянные бронзы и латуни; применяют при скорости скольжения = 2–5 м/с.

Группа III – мягкие серые чугуны; применяют при скорости скольжения < 2 м/с и в ручных приводах.

Таблица 3.1

Материалы венцов червячных колес

Группа	Материал	Способ отливки	, МПа	, МПа
I	БрО10Н1Ф1 25 м/с	центробежный
БрО10Ф1 12 м/с	в кокиль
в песок
БрО5Ц5С5 8 м/с	в кокиль
в песок
II	БрА10Ж4Н4 5 м/с	центробежный
в кокиль
БрА10Ж3Мц1,5 5 м/с	в кокиль
в песок
БрА9Ж3Л 5 м/с	центробежный
в кокиль
в песок
ЛЦ23А6Ж3Мц2 4 м/с	центробежный
в кокиль
в песок
III	СЧ15 СЧ20	2 м/с	в песок	320 МПа
360 МПа
Примечание: при серийном и массовом производстве рекомендуется литье в кокиль или центробежный способ отливки, при единичном производстве – литье в песчаные формы.
	а	б	в
Рис. 3.6. Конструкция венцов червячных колес

Червячные колеса небольшого диаметра (до 100-120 мм) выполняют цельными. Более крупные колеса изготавливают сборными для экономии дорогостоящих бронз. Диск колеса выполняют из более дешевых чугунов или сталей. Чаще всего изготавливают бандажированные колеса (рис. 3.6 а). Червячный венец выполняют поковкой и напрессовывают на диск. Для гарантии непроворачиваемости венца, его дополнительно фиксируют винтами или штифтами в качестве цилиндрической шпонки. Иногда венец получают заливкой на ступицу (рис. 3.6 в). Для гарантии непроворачиваемости на ободе диска выполняют несколько неглубоких отверстий или ступенек. Фланцевое крепление венца к диску (рис. 3.6 б) применяют при больших диаметрах колеса. Венец крепят с помощью призонных болтов (под развертку) или заклепок.

Нарезание зубьев червячного колеса выполняют после сборки.

Материалы червяков

Червяки выполняют из тех же сталей, термически обработанных для повышения твердости, что и для зубчатых колес (табл. 2.2, рис. 2.11). Для особо ответственных передач применяются цементированные червяки, которые обеспечивают наилучшую стойкость передачи. Их изготавливают из сталей 18ХГТ, 20Х, 12ХНА, 15ХФ, закаленных до твердости 55…62 HRC с обязательной последующей шлифовкой, а иногда с полировкой.

Широко применяют червяки из сталей 40Х, 40ХН, 35ХГСА с поверхностной или объемной закалкой до твердости 45…55 HRC с последующей шлифовкой. Реже применяют азотируемые червяки из сталей 38Х2МЮА, 38Х2Ю, требующих только полировки.

Термообработку – улучшение с твердостью НВ применяют для передач малой мощности (до 1 кВт) и непродолжительной работы (в основном с архимедовыми червяками).