Конструктивные виды и материалы

В машиностроении применяются цилиндрические и глобоидные червячные передачи.

Цилиндрические передачи имеют червяк, осевое сечение которого представляет собой рейку с прямолинейными или криволинейными боковыми сторонами зубьев.

Глобоидные передачи имеют червяк, осевое сечение которого представляет собой круглую рейку с прямолинейными сторонами зубьев.

а) б)

Рис. Червячные передачи:

а – цилиндрическая; б - глобоидная

Цилиндрические передачи по форме винтовой поверхности делят на четыре вида:

1. Архимедова червячная передача (ZA)

Рис. Цилиндрические червячные передачи. Сечения червяков:

А-А – поперечное, Б-Б – продольное, В-В – перпендикулярное к направлению впадины,

Г-Г - перпендикулярное к направлению витка (для червяка ZN3 - перпендикулярное к направлению витка по делительному диаметру)

Червяк имеет в поперечном сечении А–А профиль боковой поверхности витка, представляющий собой спираль Архимеда. В осевом сечении Б–Б – прямолинейный профиль, в сечении Г–Г, перпендикулярном к направлению витка – криволинейный.

2. Эвольвентная червячная передача (ZI)

Профиль боковой поверхности витка в сечении А–А имеет форму эвольвенты. В осевом сечении Б–Б и сечении, перпендикулярном к направлению витка Г–Г – криволинейный профиль. Прямолинейный профиль витка червяка получается в сечении плоскостью, касательной к основному цилиндру.

3. Конволютная червячная передача (ZN1, ZN2, ZN3)

В поперечном сечении А–А профиль боковой поверхности витка – удлиненная эвольвента (конволюта). В сечении перпендикулярном к направлению витка Г–Г или впадины В–В – прямолинейный профиль.

4. Нелинейные червячные передачи

Червяки во всех сечениях имеют криволинейный профиль.

По конструкции червяки разделяют на червяки-валы и насадные червяки- втулки.

Червячные колеса могут быть:

1. Сплошные со ступицей, l/d>1.

2. Венцовые, l/d<1.

3. Биметаллические колеса (составные): ступица изготавливается из чугуна или стали, венец – из бронзы.

Для уменьшения трения и износа, предотвращения заедания поверхность витков червяка должна иметь высокую твердость и малую шероховатость, а материал червячного колеса должен иметь хорошие антифрикционные свойства.

Червяки быстроходных высоконагруженных передач изготавливают из качественных углеродистых сталей 40, 45 или легированных сталей 40Х, 40ХН и др. (закалка ТВЧ HRC 50…57), цементуемых сталей 15Х, 15ХА, 20Х, 20ХВ, 20ХНВА и др.

Червяки менее ответственных передач (НВ 270) изготавливают из нормализованных или улучшенных сталей.

Глобоидные червяки изготавливают из сталей 35ХМА, 33ХГН.

Червячные колеса, работающие с большими скоростями скольжения (v>5м/с) изготавливают из бронзы Бр0Б10-1, БрОНФ, при меньших скоростях применяют бронзу БрАЖ9-4, имеющую лучшие механические свойства и худшие антифрикционные.

Червячные колеса передач с малыми скоростями (v<2м/с) изготавливают из чугуна СЧ20, СЧ25.

Заготовки для червяков в крупносерийном и массовом производстве – штампованные, в мелкосерийном и единичном – пруток.

Заготовки червячных колес – отливки и прокат. В крупносерийном производстве – литье под давлением, литье в кокиль, литье по выплавляемым моделям, центробежное литье.

Для составных колес небольшого размера используют заготовки в виде биметаллических отливок. Предварительно отлитую ступицу устанавливают в форму и на нее центробежным способом заливают венец.

Заготовки особо крупных колес отливают с зубьями.