Глава 2. Выбор материалов червячной пары и определение допускаемых напряжений

§1. Выбор материалов

Для изготовления червяка применяются те же марки стали, что и для зубчатых колес. Червячные колеса обычно изготавливают составными. Зубчатые венцы в связи со склонностью передачи к заданию и неблагоприятными условиями смазки изготавливают из бронзы или латуни, а центр колеса (ступица) для экономии цветных металлов – из серого чугуна или стали.

Материалы зубчатых венцов червячных колес выбирают в зависимости от скорости скольжения витков червяка по зубьям колеса. Их, по мере убывания антизадирных и антифрикционных свойств, можно условно разделить на три группы.

Таблица 3

Материалы зубчатых венцов червячных колес

		Скорость
Группа		скольжения	Материал	Способ отливки	В МПа	Т МПа
		⁄
		12…25	БрО10Н1Ф1	центробежный	285	165
		8…12	БрО10Ф1	в кокиль	245	195
I				в землю	215	135
		5…8	БрО5Ц5С5	в кокиль	200	90
				в землю	145	80
		4…5	БрА10Ж4Н4	центробежный	700	460
				в землю	650	430
		4…5	БрА10Ж3Мц1,5	в кокиль	550	360
				в землю	450	300
II				центробежный	500	200
		4…5	БрА9Ж3Л	в кокиль	490	195
				в землю	390	195
				центробежный	500	330
		2…4	ЛАЖМц66-6-3-2	в кокиль	450	295
				в землю	400	260
		до 2	СЧ10	в землю	и
III		до 2	СЧ15	в землю	и
		до 2	СЧ20	в землю	и
	Здесь – предел прочности при растяжении; – предел текучести;					– предел

прочности при изгибе, МПа.

Согласно варианту задания по таблице 4 назначить материалы для червячной пары, указать термообработку и способ отливки.

6

				Таблица 4.
			Варианты заданий
	№	Червячная	Материал, термообработка и способ отливки	Допускаемые
	вар-та	пара		напряжения
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71
			цементация до 58…62 HRC	[σH]= 116,7 МПа;
	1
		Колесо	Венец БрО5Ц5С5 ГОСТ 613-79 (литьѐ в песок)	[σF]=19,3 МПа.
		червячное	Ступица СЧ10 ГОСТ 1412-85
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71	[σH]=405 МПа;
			цементация до 58…62 HRC	[σF] =270 МПа.
	2
		Колесо	Венец БрА9ЖЗЛ ГОСТ 493-79 (центробежный)
		червячное	Ступица СЧ15 ГОСТ 1412-85
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71
			цементация до 58…62 HRC	[σH]=396,9 МПа;
	3
		Колесо	Венец БрА9ЖЗЛ ГОСТ 493-79 (в кокиль)	[σF]=264,5 МПа.
		червячное	Ступица СЧ15 ГОСТ 1412-85
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71
			цементация до 58…62 HRC	[σH]=364,5 МПа;
	4
		Колесо	Венец БрА10ЖЗМц1,5 ГОСТ 493-79 (в землю)	[σF]= 261 МПа.
		червячное	Ступица СЧ10 ГОСТ 1412-85
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71
			цементация до 58…62 HRC	[σH]= 445,5 МПа;
	5
		Колесо	Венец БрА10ЖЗМц1,5 ГОСТ 493-79 (в кокиль)	[σF]= 318 МПа.
		червячное	Ступица СЧ15 ГОСТ 1412-85
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71
			цементация до 58…62 HRC	[σH]= 526,5 МПа;
	6
		Колесо	Венец БрА10Ж4Н4 ГОСТ 493-79 (в кокиль)	[σF]= 376,5 МПа.
		червячное	Ступица СЧ10 ГОСТ 1412-85
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71
			цементация до 58…62 HRC	[σH]=198,5 МПа;
	7
		Колесо	Венец БрО10Ф1 ГОСТ 493-79 (в кокиль)	[σF]= 41,0 МПа.
		червячное	Ступица СЧ15 ГОСТ 1412-85
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71
			цементация до 58…62 HRC	[σH]= 174,2 МПа;
	8
		Колесо	Венец БрО10Ф1 ГОСТ 493-79 (в землю)	[σF]= 30,6 МПа.
		червячное	Ступица СЧ10 ГОСТ 1412-85
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71
			цементация до 58…62 HRC	[σH]= 162,0 МПа;
	9
		Колесо	Венец БрО5Ц5С5 ГОСТ 493-79 (в кокиль)	[σF]= 23,1 МПа.
		червячное	Ступица СЧ15 ГОСТ 1412-85
		Червяк	Сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71
			цементация до 58…62 HRC	[σH]= 117,5 МПа;
	10
		Колесо	Венец БрО5Ц5С5 ГОСТ 493-79 (в землю)	[σF]= 19,0 МПа.
		червячное	Ступица СЧ10 ГОСТ 1412-85

Здесь [σH] – допускаемое контактное напряжение для червячной пары; [σF] – допускаемое напряжение изгиба.

7