Так как червяки изготавливают из более прочного материала, чем венцы червячных колес, то на прочность проверяют только зубья колеса.
Основные причины выхода из строя червячных передач — поверхностное разрушение, заедание и износ зубьев.
Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев происходит в передачах с колесами, изготовленными из твердых бронз.
Поломка зубьев главным образом происходит после их износа. В связи с тем, что поверхностное разрушение зубьев зависит от контактных напряжений, а поломка — от напряжений изгиба, червячные колеса рассчитывают на прочность по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.
Особенности расчета на контактную прочность
По аналогии с расчетом зубчатой передачи наибольшее контактное напряжение определяют по формуле Герца:
При этом ρпр=ρ2, т.к. ρ1=∞ (витки червяка имеют профиль прямобочной рейки). Для бронзы Е =0,98∙105 МПа, а Епр = 1,33∙105 МПа.
После преобразования исходной формулы получают формулу проверочного расчета червячной передачи:
Коэффициент нагрузки КH принимают в пределах 1,1 …1,3.
Допускаемые контактные напряжения для безоловянистых бронз и чугунов выбирают из условия сопротивления заеданию в зависимости от скорости скольжения:
Для оловянистых бронз допускаемое контактное напряжение выбирают из условия сопротивления материала поверхностной усталости:
Далее:
