Материалы червячной пары

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 (v_s = 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 (v_s 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 (v_s <2...3 м/с).

При выборе материала колеса предварительно определяют ожида­емую скорость v_s 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

Примечание, σ_Τ —предел текучести; σ_Β — временное сопротивление при растяжении; σ_ви — предел прочности при изгибе.

Практика показала, что большее сопротивление изнашиванию оказывают зубья венцов, отлитых центробежным способом.