42. Виды разрушения червячных передач. Материалы червячных передач.

Червяк и колесо должны образовывать антифрикционную пару, обладать высокой прочностью, износостойкостью и сопро¬тивляемостью заеданию ввиду значительных скоростей скольже¬ния в зацеплении. Червяки изготовляют из среднеуглеродистых сталей марок 40, 45, 50 или легированных сталей марок 40Х, 40ХН с поверхно¬стной или объемной закалкой до твердости 45...53 НКСЭ. При этом необходима шлифовка и полировка рабочих поверхностей витков. Хорошую работу передачи обеспечивают червяки из цементу¬емых сталей (15Х, 20Х и др.) с твердостью после закалки 56...63 НКСЭ Зубчатые венцы червячных колес изготовляют преимуще¬ственно из бронзы, причем выбор марки материала зависит от скорости скольжения у5 и длительности работы. При высоких скоростях скольжения (Us = 5...25 м/с) и дли¬тельной работе рекомендуются оловянные бронзы марон БрО10Ф1, БрО10Н1Ф1, которые обладают хорошими противозадирными свойствами. При средних скоростях скольжения (Us = 2...5 м/с) применя¬ют алюминиевую бронзу марки БрА9ЖЗЛ. Эта бронза обладает пониженными противозадирными свойствами, поэтому применяется в паре с закаленными до твердости ?45НRСЭ шлифованны¬ми и полированными червяками. В отдельных случаях ее приме¬няют до Us = 8 м/с. При малых скоростях скольжения (Us<2 м/с) червячные колеса можно изготовлять из серых чугунов марок СЧ12 СЧ15 и др. При выборе материала колеса предварительно определяют ожидаемую скорость скольжения по эмпирическое формуле

(2.5.16) Практика показала, что срок службы бронзовых венцов червячных колес сильно зависит от способа отливки заготовок. Большее сопротивление изнашиванию оказывают зубья венцов, отли¬тых центробежным способом. Для наиболее распространенных материалов венцов червяч¬ных колес механические характеристики приведены.

Виды разрушения зубьев червячных колес

В червячной паре менее прочным элементом является зуб колеса, для которого возможны все виды разрушений и повреж¬дений, встречающиеся в зубчатых передачах, т. е. усталостное выкрашивание, изнашивание, заедание и поломка зубьев. Из перечисленного наиболее редко встречается по¬ломка зубьев колеса. В передачах с колесами из оловянных бронз (мягкие материа¬лы) усталостное выкашивание рабочих поверхно¬стей зубьев колеса наиболее опасно. Возможно и заедание, которое проявляется в намазывании бронзы на червяк; сечение зуба постепенно уменьшается, при этом передача может еще продолжать работать длительное время. Заедание в венцах колес из твердых бронз (алюминиевых) переходит в задир с последующим катастрофическим изнаши¬ванием зубьев колеса частицами бронзы, приварившимися к вит¬кам червяка. Этот вид разрушения зубьев встречается наиболее часто. Для предупреждения заедания рекомендуется тщательно обрабатывать поверхности витков и зубьев, применять материалы с высокими антифрикционными свойствами. Изнашивание зубьев колес червячных передач за¬висит от степени загрязненности масла, точности монтажа, час¬тоты пусков и остановок, а также от значений контактных напря¬жений. Излом зубьев червячных колес происходит в большин¬стве случаев после изнашивания.