2. Проектирование червяной передачи

2.1 Исходные данные для проектирования:

– вращающий момент на колесе, Н∙м;

– частота вращения колеса, мин^-1;

– передаточное число;

– время работы передачи (ресурс), ч;

Условия работы.

2.2 Тип и материалы червячной передачи

2.2.1 Выбор типа червячной передачи

В червячных редукторах общепромышленного применения используются передачи с цилиндрическим червяком.

Наиболее технологичными являются эвольвентные червяки (ZJ), а перспективными – нелинейчатые: образованные конусом (ZK) или тором (ZT).

Передачи с архимедовыми червяками (ZA) применяются для передач малой мощности (до 1-2 кВт) и непродолжительной работы.

Для силовых передач следует применять эвольвентные и нелинейчатые червяки.

2.2.2 Выбор материала зубчатого венца червячного колеса

Так как выбор материала для колеса связан со скоростью скольжения, то предварительно определяют ожидаемое ее значение, м/с:

.

Материалы зубчатых венцов червячных колес по мере убывания антизадирных и антифрикционных свойств и рекомендуемым для применения скоростям скольжения можно условно свести к трем группам (табл. 2.1):

Группа I – оловянные бронзы; применяют при скорости скольжения > 5 м/с.

Группа II – безоловянные бронзы и латуни; применяют при скорости скольжения = 2–5 м/с.

Группа III – мягкие серые чугуны; применяют при скорости скольжения < 2 м/с и в ручных приводах.

Таблица 2.1

Материалы венцов червячных колес

Группа	Материал		Способ отливки	, МПа	, МПа
I	БрО10Н1Ф1 vск  25 м/с		центробежный	285	165
	БрО10Ф1 vск  12 м/с		в кокиль	245	195
			в песок	215	135
	БрО5Ц5С5 vск  8 м/с		в кокиль	200	90
			в песок	145	80
II	БрА10Ж4Н4 vск  5 м/с		центробежный	700	460
			в кокиль	650	430
	БрА10Ж3Мц1,5 vск  5 м/с		в кокиль	550	360
			в песок	450	300
	БрА9Ж3Л vск  5 м/с		центробежный	530	245
			в кокиль	500	230
			в песок	425	195
	ЛЦ23А6Ж3Мц2 vск  4 м/с		центробежный	500	330
			в кокиль	450	295
			в песок	400	260
III	СЧ15 СЧ20	vск  2 м/с	в песок	320 МПа
				360 МПа

Примечание: при серийном и массовом производстве рекомендуется литье в кокиль или центробежный способ отливки, при единичном производстве – литье в песчаные формы.

2.2.3 Выбор материала червяка

Для червяка применяют те же марки сталей, что и для зубчатых колес (табл. 2.2). С целью получения высоких качественных показателей передачи применяют закалку до твердости  HRC, шлифование и полирование витков червяка. Для особо ответственных передач применяются цементированные червяки, которые обеспечивают наилучшую стойкость передачи. Азотированные червяки требуют только полирования (без шлифования).

Термообработку – улучшение с твердостью  НВ применяют для передач малой мощности (до 1 кВт) и непродолжительной работы (в основном с архимедовыми червяками).

Таблица 2.2

Материалы червяков и термообработка

Марка стали	Вид термической обработки	Диаметр заготовки D, мм	HB (сердцевина)	HRC (поверх-ность)	, МПа	, МПа
45	Улучшение	125	235-262	–	780	540
	Улучшение	80	269-302	–	890	650
40Х	Улучшение	200	235-262	–	790	640
	Улучшение	125	269-302	–	900	750
	Улучше­ние + закалка ТВЧ	125	269-302	45-50	900	750
35ХМ	Улучшение	315	235-262	–	800	670
	Улучшение	200	269-302	–	920	790
	Улучше­ние + закалка ТВЧ	200	269-302	48-53	920	790
40ХН	Улучшение	315	235-262	–	800	630
	Улучшение	200	269-302	–	920	750
	Улучше­ние + закалка ТВЧ	200	269-302	48-53	920	750
45ХЦ	Улучшение	315	235-262	–	830	660
	Улучшение	200	269-302	–	950	780
	Улучше­ние + закалка ТВЧ	200	269-302	50-56	950	780
20ХНМ, 18ХГТ, 12ХН3А, 25ХГНМ	Улучшение + цементация + закалка ТВЧ	200	300-400	56-63	1000	800
40ХНМА, 38Х2МЮА	Улучшение + азотирование	125	269-302	50-56	980	780