5.1. Материалы и допускаемые напряжения

В червячной передаче, которая по конструкции и работе аналогична винтовой, начальные цилиндры не перекатываются друг по другу, как в цилиндрической зубчатой передаче, а скользят друг относительно друга.

Такое сочетание материалов обладает также хорошей прирабатываемостью и повышенной теплопроводностью, но механические свойства невысоки.

Наиболее распространённые архимедовы червяки имеют стандартный угол профиля src="/files/uch_group31/uch_pgroup112/uch_uch6080/image/110.gif"> = 20°; они могут быть нарезаны на обычных токарных и резьбофрезерных станках, однако шлифовать их трудно, так как требуются специальные шлифовальные круги фасонного профиля. Поэтому архимедовы червяки изготовляют в основном с нешлифованными витками при H1 £ 350 НВ.

Для высокотвердых шлифуемых витков (Н > 45 HRC) применяют эвольвентные червяки.

Червячные колёса изготовляют преимущественно из бронзы, реже из чугуна. Лучший материал по антифрикционным свойствам – оловянистые бронзы (БрО10Ф1, БрО5Ц5С5 и др.), составляющие I группу материалов по сопротивляемости заеданию. В целях экономии дорогих материалов червячное колесо делают составным: центр – из литья чёрных металлов, венец – из антифрикционного материала.

Безоловянистые бронзы (БрА9Ж4Л, БрА10Ж4Н4Л и др.) – II группа материалов. Они значительно дешевле оловянистых, имеют высокие механические характеристики, но их антифрикционные свойства хуже, поэтому их применяют при скорости скольжения υs ≤ 8 м/с. Чугуны составляют III группу материалов. Расчёт червячной передачи ведут по червячному колесу – слабому звену.

Выбор группы материалов определяется по скорости скольжения (м/с), которая ориентировочно определяется по формуле:

(5.1)

где n1 – частота вращения червяка, об/мин;

Т2 – вращающий момент на валу червячного колеса, Н·м.

Группу материалов выбирают также в зависимости от произведения KHE·ПВ по табл. 5.1.

Таблица 5.1. Группы материалов для червячных передач

Материалы для венцов из червячных колёс приведены в табл. 5.2. Допускаемые напряжения червячных передач с архимедовым червяком приведены в табл. 5.3.

Таблица 5.2. Материалы червячных колес

Таблица 5.3. Допускаемые напряжения