Матеріали черв’ячної пари

Черв’як та колесо повинні утворювати антифрикаційну пару, мати високу міцність, зносостійкість та опір заїдам через значні швидкості ковзання в зачепленні.

Черв’яки виготовляють із середньовуглецевих сталей марок 40, 45,50 або легованих сталей марок 40Х, 40ХН з поверхневим або об’ємним загартуванням до твердості 45…53 НRСз. При цьому необхідне шліфування та полірування робочих поверхонь витків.

Добру роботу передачі забезпечують черв’яки із цементуємих сталей (15Х, 20Х та ін.) з міцністю після загартування 56...63 НRCз.

Зубчасті вінці черв’ячних коліс виготовляють в основному із бронзи , причому вибір марки матеріалу залежить від швидкості ковзання vs та тривалості роботи.

При високих швидкостях ковзання (vs = 5...25 м/с) и для тривалої роботи рекомендуються олов’яні бронзи марок Бр010Ф1, Бр010Н1Ф1, які мають добрі протизадирні властивості.

При середніх швидкостях ковзання (vs = 2...5 м/с) використовують алюмінієву бронзу марки БрА9ЖЗЛ. Ця бронза має понижені протизадирні властивості, тому використовується в парі з загартованими до міцності >45РКСз, шліфованими та полірованими черв’яками. В окремих випадках її використовують до vs = 8 м/с.

При малих швидкостях ковзання (vs < 2 м/с) черв’ячні колеса можна виготовляти із сірих чавунів марок СЧ12, СЧ15 та ін.

При виборі матеріалу колеса попередньо визначають швидкість ковзання, яку очікують, по емпіричній формулі

Практика показала, що термін служби бронзових вінців черв’ячних коліс сильно залежить від засобу відливки заготовок. Більший опір зношенню роблять зуби вінців , які відлиті центробіжним засобом.

Види руйнувань зубів черв’ячних коліс

В черв’ячній парі найменш міцним елементом є зуб колеса, для якого можливі всі види руйнувань та ушкоджень , які зустрічаються в зубчастих передачах, тобто викришування від втоми, зношування, заїдання та поломка зубів. Із перерахованих найрідше зустрічається поломка зубів колеса.

В передачах з колесами із олов’яних бронз (м’які матеріали) втомлене викришування робочих поверхонь зубів колеса найбільш небезпечне. Можливе і заїдання , яке проявляє себе в намазуванні бронзи на червяк; січення зуба поступово зменшується, при цьому передача може ще продовжувати працювати тривалий час.

Заїдання в вінцях коліс із міцних бронз (алюмінієвих) переходить в задирання з послідуючим катастрофічним зносом зубів колеса частками бронзи, які приварилися до витків черв’яка. Цей вид руйнування зубів зустрічається найчастіше.

Для попередження заїдання рекомендується дуже добре обробляти поверхні витків та зубів, використовувати матеріали з високими антифрикаційними властивостями.

Зношування зубів коліс черв’ячних передач залежить від степені забруднення мастила, точності монтажу, частоти пусків, а також від значень контактних напруг.

Злом зубів черв’ячних коліс відбувається в більшості випадків після зношування.

Допустимі навантаження для матеріалів вінців черв’ячних коліс

Допустимі напруження вираховують за емпіричними формулами в залежності від матеріалів зубів колеса, міцності витків черв’яка, швидкості ковзання та ресурсу.

Допустимі контактні напруження ([σ]н. )

1. Для олов’яних бронз (Бр010Н1Ф1, Бр010Ф1 та ін.) [σ]н. визначають із умови опору втомленому викришуванню робочих поверхонь зубів:

[σ]н = KHL Cυ[σ]н

2. Для без олов’яних бронз та латуней ( брА9ЖЗЛ, ЛЦ23А6ЖЗМu2 та ін) [σ]н., визначають із умови опору заїдання:

[σ]н = (250… 300) - 25υs

3. Для чавунів ( СЧ12, СЧ15 та ін.) [σ]н визначають із умов опору заїданню:

[σ]н = 175 - 35 υs

Для всіх черв’ячних передач (незалежно від матеріалу зуба колеса),якщо черв’як знаходиться за границею масляної ванни, значення [σ]н. Зменшуються на 15%.

Експериментально встановлено, що згимна міцність зубів колеса залежить від матеріалу, ресурсу та характера навантаження.

⇐ Предыдущая123456789

Поделиться: