Критерии работоспособности червячных передач

Основные причины выхода из строя червячных передач:

· Износ зубьев колеса – основная причина для большинства передач. Скорость износа сильно зависит от смазки, увеличивается при неточном монтаже зацепления, загрязненной смазке, повышенной шероховатости витков червяка, а также, при частых пусках и остановках передачи, когда условия смазки ухудшены;

· Заедание особо опасно, если колеса изготовлены из твердых материалов: безоловянных бронз или чугуна;

· Усталостное выкрашивание наблюдается на поверхности зубьев колес из стойких против заедания бронз;

· Пластическое разрушение рабочих поверхностей зубьев червячного колеса наблюдается при действии больших перегрузок;

· Изломы зубьев колеса наблюдаются после износа или вследствие ошибок изготовления.

Главный критерий работоспособности – контактная прочность зубьев червячного колеса.

Материалы червячных передач

Материалы червячной пары должны обладать износостойкостью, пониженной склонностью к заеданию, хорошей прирабатываемостью и повышенной теплопроводностью.

Червяки в силовых передачах выполняют из термически обработанных сталей. Наилучшую стойкость передач обеспечивают цементированные червяки из сталей 18ХГТ, 20Х, 12ХН3А, 15ХФ, имеющие твердость после закалки 56…63 HRC. Широко применяются стали 40Х, 40ХН, 35ХГСА с поверхностной или объемной закалкой до твердости 45…55 HRC. При этом необходимы шлифовка и полирование червяка. Применяют червяки из азотируемых сталей 38Х2МЮА, 38Х2Ю и др., требующих только полирования.

Улучшенные червяки применяют вместо закаленных из-за ограниченных технологических возможностей (отсутствие оборудования для шлифования червяков) или ввиду необходимости взаимной приработки колеса и червяка. Кроме этого, их применяют во вспомогательных и малонагруженных передачах.

Венцы червячных колес при скорости скольжения v_ск ³ 5 м/сек выполняют из оловянно-фосфористых бронз БрО10Н1Ф1, БрО10Ф1, оловянно-цинковой бронзы БрО5Ц5С5. Для тихоходных передач применяют алюминиево-железистые бронзы БрА10Ж4Н4Л, БрА9Ж3Л и латуни. При этом червяк должен обязательно иметь высокую твердость, не ниже 45 HRC. При малых скоростях скольжения (менее 2 м/сек) и больших диаметрах колес допустимо применять чугуны марок СЧ15, СЧ20.