Червячные передачи

Червячные передачи служат для передачи движения с изменением угловой скорости (момента) между двумя скрещивающимися (обычно под углом 90°) осями. Сопряженными элементами такого типа передачи являются червяк и червячное колесо. Передаточное число передачи представляет собой отношение числа зубьев червячного колеса z₂ к числу заходов червяка z₁:
u= z₂ / z₁ = n₁ / n₂
где n1 и n2 - частоты вращения червяка и червячного колеса соответственно. Обычно передаточное число находится в интервале от 7 до 100 (чаще 10-80), но может быть значительно больше;
Передаваемые мощности до 60 кВт, к.п.д. сравнительно низкий: 0,7-0,92 (пропорционально количеству заходов червяка).

Червяки изготовляют заодно с валом или насадными. Число заходов, установленных ГОСТ 2144-76: 1; 2; 4. Делительный диаметр червяка d1=qm, где q - коэффициент диаметра червяка. ГОСТ 2144-76 устанавливает два ряда значений для q:
1) 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 и 7,1;
2) 9; 11,2; 14; 18 и 22,4;

m - модуль зацепления представляет собой отношение количества заходов на червячном колесе к числу пи. Стандартизованы значения m, мм: 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10; 12,5; 16; 20; 25 (значения m менее 2 мм не приведены).

По форме боковой поверхности витков червяка различают:
а) архимедов червяк (обозначение ZA) - прямолинейный профиль в осевом сечении;
б) конволютный червяк (обозначение ZN) - прямолинейный профиль в нормальном к витку (ZN1) или ко впадине (ZN2) сечении;
в) эвольвентный червяк (обозначение Z1) - эвольвентный профиль в торцовом сечении.

Обычно червяк имеет цилиндрическую форму, реже, для тяжело нагруженных передач - глобоидную.
Материалы для червячных передач: цементируемые стали 15Х, 20Х, 12ХНЗА, 18ХГТ, 20ХФ и другие с твердостью после закалки HRC 68-6З и среднеуглеродистые стали 45, 40Х, 38ХГН, 40ХН с закалкой до твердости HRC 50-55. Рабочие поверхности червяка шлифуют и полируют. Червячные колеса изготовляют целиком (при небольших габаритах) или сборными: зубчатый венец из антифрикционного материала напрессован на чугунную или стальную ступицу. Делительный диаметр червячного колеса а₂=mz₂.

материалы для червячных передач

Скорость скольжения Vc ,  м/с	Материал
6-25	Бр ОФ 10-1; Бр ОФН-10
до 12	Бр ОЦС 6-3-3; Бр ОЦС 5-5-5; Бр Су Н7-2
до 8	Бр АЖ 9-4; Бр АЖ 10-4-4; Бр АЖМц 10-3-15
до 2	СЧ 10; СЧ 15; СЧ 20

Точность червячных передач регламентирована ГОСТ 3675-81. Число и обозначение степеней и норм точности, видов сопряжения червяка с червячным колесом, а также условные обозначения точности червячных передач аналогичны этим факторам для зубчатых передач. Основными дефектами деталей являются: износ рабочих поверхностей зубьев червячного колеса и витков червяка, задиры на них, выкрошивание или поломка зубьев колеса, износ посадочных поверхностей, трещины, износ опорных шеек вала червяка или колеса. При износе увеличивается мертвый ход в передаче. Неравномерный износ зубьев по длине указывает на несовпадение средней плоскости колеса с осевой плоскостью червяка. Износ посадочных мест или опор валов вызывает осевой люфт червяка или колеса. Наличие бронзовой пыли в механизме указывает на прогрессирующее истирание зубьев колеса вследствие отсутствия или недостаточности смазки.