Материал червячных колёс и конических шестерён выбирается исходя из принципа обеспечения износостойкой пары трения и ударной вязкости.
- Червячное колесо (ведущий элемент — стальной червяк):
- Базовый материал:Бронза. Это стандарт для большинства промышленных редукторов общего назначения.
* Чаще всего: Оловянные бронзы (БрО10Ф1, БрО10Ц2, БрО5Ц5С5) — оптимальное сочетание антифрикционных свойств, износостойкости и способности прирабатываться к червяку.
* Альтернативы:- Безоловянные (алюминиево-железистые) бронзы (БрА9Ж3Л, БрА10Ж4Н4Л)— выше прочность и стойкость к ударным нагрузкам, но хуже прирабатываемость.
- Латуни— для lightly loaded редукторов.
- ЦАМ (цинковый сплав)— для редукторов малой мощности и неответственных узлов.
- Критично:Для обеспечения долговечности пары червяк (сталь закалённая) — колесо (бронза) важен правильный подбор твёрдости и точности изготовления.
- Конические шестерни (работают в паре друг с другом):
- Материал:Легированные конструкционные стали, подвергаемые последующей термообработке.
* Наиболее распространены: Стали 20Х, 20ХН, 18ХГТ, 25ХГТ, 40Х. - Технология упрочнения:Для достижения высокой контактной прочности и износостойкости зубья подвергаются:
* Цементации (case hardening): Наиболее распространённый метод. Зуб получает твёрдую (HRC 58-62) износостойкую поверхность и вязкую сердцевину. Используется для сталей 20Х, 18ХГТ.
* Объёмная закалка + отпуск: Для сталей типа 40Х. Даёт высокую прочность по всему сечению.
* Азотирование или нитроцементация: Для особо точных и высоконагруженных передач, где важна минимальная деформация после обработки.
Итог: Червячные колёса — преимущественно из бронзы, конические шестерни — из легированной цементируемой стали с поверхностным упрочнением зубьев.