1.6. Выбор профиля червяка

Выбор профиля червяка определяется требуемыми эксплуатационными свойствами и технологическими возможностями предполагаемого производства.

Различают следующие виды линейчатых цилиндрических червяков: архимедов (ZA), конволютные (ZN) и эвольвентные (ZI); нелинейные червяки, образованные конусом (ZК) и тором (ZT).

Передачи с червяками ZA; ZN; ZI и ZК обладают примерно одинаковыми эксплуатационными свойствами, однако достижение оптимального качества осуществляются при различных технологических возможностях.

Архимедовы червяки нашли наиболее широкое применение, что объясняется возможностью точного шлифования их рабочих поверхностей. Однако многозаходные червяки типа ZA отличаются большой сложностью изготовления и по точности уступают передачам с червяками типов ZI и ZK .

Эвольвентные червяки типa ZI позволяют удобно и весьма точно производить шлифование рабочих поверхностей плоской торцовой поверхностью дискового круга, однако применять их можно только при наличии специальных шлифовальных станков.

Червячные передачи с конволютными червяками типа ZN уступают по точности архимедовым передачам. Червяки применяют главным образом при отсутствии станков для шлифования эвольвентных червяков и при необходимости изготовления многозаходных передач со шлифованными червяками.

Передачи с червяками ZT обладают повышенными КПД и нагрузочной способностью, однако производство таких передач связано с определенными трудностями.

В настоящих методических указаниях даётся расчёт архимедовых и эвольвентных червячных передач.

1.7. Предварительный выбор материалов колеса и червяка.

Основным фактором, определяющим выбор материала венца колеса, является скорость скольжения в зацеплении. Применение дефицитных высокооловянных бронз может быть оправданно только для ответственных передач со скоростями скольжения , малооловянные бронзы применяют при м/с, безоловянные бронзы и латуни используются при м/с, чугуны – при м/с.

В таблице 1 приведены основные материалы венцов червячных колёс.

Червяки силовых передач изготавливают из сталей, термически обработанных до высокой твёрдости, поверхность витков шлифуется и полируется.

Наилучшую стойкость передач обеспечивают червяки из цементуемых сталей (20Х; 12ХНЗА; 18ХГТ; 15ХФ), имеющие после закалки твёрдость рабочей поверхности 56…63. Возможно изготовление червяков и из среднеуглеродистых сталей (45; 40Х; 40ХН; 35ХГСА) с поверхностной или объёмной закалкой до твердости HRC_э 45…50.

При отсутствии оборудования для шлифования червяков для их изготовления применяют улучшенные стали. Эти же стали применяют при необходимости взаимной приработки колеса и червяка. Кроме того, стали в улучшенном и нормализованном состояниях применяют для червяков вспомогательных тихоходных и малонагруженных передач.

Для передач с колёсами весьма больших диаметров в целях экономии цветных сплавов применяют бронзовые червяки, позволяющие применять чугунные колёса.

Механические характеристики материалов червячных колес Таблица 1.

Наименование и марка	ГОСТ	Способ отливки	Механические свойства					Макси-мальная м/с
			, МПа	, МПа	Твердость НВ2	Модуль упругости Е2, МПа	Коэф. Пуас-сона
Бр.010Ф1	ГОСТ 613-79	П	216…294	137…147	80…100	0,74*105	0,335	25
		К	245…431	196…225	100…120	1,01*105
Бр.ОНФ		Ц	284	166	100…120	0,98*105	0,335	35
Бр 06Ц6С3		П	147…196	180	60	0,93*105	0,335	12
		К	176…216	78…98	60…76
Бр.05Ц5С5		П	147	79…98	60…68	0,88*105	0,335	12
		К	176…216	78…122	60…66
Бр.СуТН2		П	180	100	––	0,75*105	0,335	25
Бр.Л9ЖЗЛ	ГОСТ 493-79	П	392…490	––––	110	–––	0,35	10
		К	490…588	196…343	110…140	(0,88…1,14)105
		Ц	490…588	196…343	120…140	(1,13…1,27)105
Бр.А10ЖЧН4Л		П	587	–––	156,8		0,35	10
		К, Ц	588…755	398…588	170…225	0,98*105
ЛЦ58Мц2С2	ГОСТ 17711-80	П	245	––	80	(0,88…0,98)105	0,35	10
		К	294…343	127…235	80…95
СЧ 15	ГОСТ 1412-79	П	314	–––	163-229	(0,74…0,98)105	0,25	3
СЧ 18		П	353	–––	170…241	(0,95…1,0)*105	0,25	2

Примечание: Условные обозначения способа отливки:

П – в песчаные формы; К – в кокиль; Ц – центробежный.

1.8. Выбор степени точности передачи.

Для червячных передач по ГОСТ 3675-81 предусмотрено четыре степени точности: от 6-ой до 9-ой.

Требуемую степень точности редукторных силовых передач выбирают в зависимости от скорости скольжения (см. табл. 2).

Таблица 2.

, м/с	< 1,5	1.5…7.5	7.5…12	> 12
Степень точности	9	8	7	6