Изготовление червячных пар: червяк и
червячное колесо по чертежу и образцу

Что такое червячная пара и чем она особенная

Червячная передача даёт большое передаточное отношение в одной ступени - от 8 до 80 и выше - при компактных размерах, и часто обладает свойством самоторможения: колесо не может провернуть червяк. За это её ставят в подъёмниках, приводах задвижек, поворотных механизмах, конвейерах, станках.

Плата за это - трение скольжения. Виток червяка не катится по зубу, а скользит вдоль него, поэтому:

• КПД ниже, чем у цилиндрической передачи, и передача греется.
• Пара склонна к заеданию, ей нужна правильная смазка и приработка.
• Материалы обязаны различаться: твёрдый червяк и мягкий бронзовый венец.
• Точность межосевого расстояния критична - от неё зависит пятно контакта.

Профили витка червяка

Профиль определяет инструмент и способ обработки, поэтому при заказе по образцу мы его определяем до запуска. Ошибка в профиле даёт пару, которая формально «сходится» по размерам, но контактирует кромкой и разрушается за недели.

Червячное колесо и венец

• Цельное колесо - из бронзы целиком, для малых диаметров: проще и надёжнее, но дороже по материалу.
• Бандажированное - бронзовый венец напрессован на стальную или чугунную ступицу, посадка с натягом плюс стопорные винты. Основной вариант для средних и крупных колёс.
• Замена только венца - самый экономичный ремонт: ступица остаётся, меняется изношенная бронза.
• Нарезка зубьев - червячной фрезой, соответствующей параметрам конкретного червяка. Зуб колеса имеет вогнутую форму, охватывающую червяк.
• Ступица - расточка под вал, шпоночный паз или шлицы, торцевое биение в пределах допуска.

Расчёт по образцу без чертежа

Документации на старые редукторы обычно нет. По образцу восстанавливаем полный набор параметров:

1. Модуль - по осевому шагу витка червяка.
2. Число заходов червяка и зубьев колеса - прямым подсчётом, отсюда передаточное отношение.
3. Межосевое расстояние - по корпусу редуктора, а не по изношенным деталям.
4. Диаметр червяка и коэффициент диаметра - по неизношенным зонам витка.
5. Направление и угол подъёма витка: правое или левое.
6. Профиль витка - ZA, ZN, ZI, ZK.
7. Ширина и форма венца, посадочные размеры ступицы.
8. Твёрдость червяка - замером, для подбора стали и режима.

Эскиз с восстановленными параметрами присылаем на согласование до запуска в работу. Общий порядок работы по образцу - в статье изготовление деталей на заказ.

Износ и почему пара умирает

• Естественный износ бронзы - нормальный сценарий: венец расходуется, червяк остаётся.
• Заедание и задиры - нехватка или неподходящая смазка, перегрев.
• Выкрашивание зуба - перегрузка, ударная нагрузка, неверное пятно контакта.
• Износ витка червяка - абразив в масле, работа с изношенным колесом.
• Проворот венца на ступице - ослаб натяг после перегрева.
• Разбитые посадочные и подшипники - перекос осей, следом уходит и пара.

При ремонте всегда смотрим и пару, и корпус: разбитые гнёзда под подшипники - частая первопричина. Восстановление корпусов - корпуса и крышки, общий разбор ремонта узлов - ремонт узлов оборудования.

Что нужно для заказа

• Образец пары - червяк и колесо вместе, даже изношенные, либо чертёж.
• Корпус редуктора или межосевое расстояние - критично для правильного контакта.
• Марка редуктора, если известна.
• Нагрузка и обороты - по ним подбираем бронзу и термообработку червяка.
• Что нужно - пара целиком, только венец или только червяк.