Червяк и колесо должны обладать достаточной прочностью и ввиду значительных скоростей скольжения в зацеплении образовывать антифрикционную пару с высокими износостойкостью и сопротивляемостью заеданию.
Червяки изготовляют из среднеуглеродистых сталей марок 45, 50 или легированных сталей марок 40Х, 40ХН с поверхностной или объемной закалкой до твердости Н = 45...53 HRC. При этом необходима шлифовка и полировка рабочих поверхностей витков. Хорошую работу передачи обеспечивают червяки из цементуемых сталей марок 18ХГТ, 20Х с твердостью после закалки Н = 56...63 HRC (см. табл. 12.1).
Зубчатые венцы червячных колес изготовляют преимущественно из бронзы, причем выбор марки материала зависит от скорости скольжения Vj.
Материалы зубчатых венцов червячных колес по мере убывания антизадирных и антифрикционных свойств и рекомендуемым для применения скоростям скольжения можно условно свести к трем группам.
Группа I. Оловянные бронзы (марок БрО10Ф1, БрО10Н1Ф1 и др.) применяют при высоких скоростях скольжения (vs = 5...25 м/с). Обладают хорошими антизадирными свойствами, но имеют невысокую прочность, сравнительно дороги и дефицитны.
Группа II. Безоловянные бронзы и латуни применяют при средних скоростях скольжения (vs до 3...5 м/с). Чаще других применяют алюминиевую бронзу марки БрА9ЖЗЛ. Эта бронза имеет высокую механическую прочность, но обладает пониженными антизадирными свойствами, поэтому ее применяют в паре с закаленными (Н > 45 HRC) шлифованными и полированными червяками.
Группа III. Серые чугуны марок СЧ15, СЧ20 применяют при малых скоростях скольжения (vs <2...3 м/с).
При выборе материала колеса предварительно определяют ожидаемую скорость vs скольжения, м/с:
где n1 — частота вращения червяка, мин '; T2 —вращающий момент на колесе, Н • м.
Для наиболее распространенных материалов венцов червячных колес механические характеристики приведены в табл. 18.2.
Таблица 18.2. Механические характеристики материалов венцов червячных колес
| Группа материалов | Марка бронзы, чугуна | Способ отливки | σΤ | σΒ | σви | Скорость скольжения vs м/с |
| Н/мм: | ||||||
| I II III | БрО10Н1Ф1 БрО10Ф1 БрО10Ф1 БрАЭЖЗЛ БрА9ЖЗЛ БрА9ЖЗЛ СЧ15 | Центробежный В кокиль В песок Центробежный В кокиль В песок В песок | 200 140 200 195 195 | 285 275 230 500 490 395 | > 5 > 5 > 5 2...5 2...5 2...5 <2 |
Примечание, σΤ —предел текучести; σΒ — временное сопротивление при растяжении; σви — предел прочности при изгибе.
Практика показала, что большее сопротивление изнашиванию оказывают зубья венцов, отлитых центробежным способом.
