Тепловой расчет, охлаждение и смазка передачи

Механическая энергия, потерянная в передаче, превращается в тепловую и нагревает передачу. Если отвод теплоты недоста­точный, передача перегревается и выходит из строя. Количество теплоты, выделяющейся в передаче в секунду, или тепловая мощ­ность,

где - мощность на входном валу, Вт; -КПД передачи.

Через стенки корпуса редуктора теплота отдается окружаю­щему воздуху, происходит естественное охлаждение. Количество теплоты, отданной при этом в секунду, или мощность теплоотдaчи,

где -площадь поверхности охлаждения, м²; -внутренняя температура редуктора или температура масла, ⁰С; - температура окружающей среды (воздуха), ⁰С; коэффици­ент теплоотдачи, Вт/(м² ∙ ⁰С).

Под площадью поверхности охлаждения понимают только ту часть площади наружной поверхности корпуса редуктора, кото­рая изнутри омывается маслом или его брызгами, а снаружи - свободно циркулирующим воздухом. По последнему признаку обы­чно не учитывают площадь поверхности днища корпуса. - площадь поверхности охлаждающих ребер, м²; =1 - вертикаль­ные ребра; = 0,5 - горизонтальные ребра; = 0 - корпус без ребер.

Допускаемое значение зависит от сорта масла, его спо­собности сохранять смазывающие свойства при повышении тем­пературы. Для обычных редукторных масел допускают = 60...70⁰С (наибольшая температура 85...90⁰С). Авиационные масла допускают = 100... 120⁰С.

Значение указывают в задании на проектирование (обычно 20⁰С).

В закрытых небольших помещениях при отсутствии вентиляции 8...10, а в помещениях с интенсивной вентиляцией 14...17Вт/(м² ∙ ⁰С). Значение уменьшается при загрязнении корпуса реду­ктора.

Если

это означает, что естественного охлаждения достаточно. В против­ном случае необходимо применять искусственное охлаждение или снижать мощность передачи.

Искусственное охлаждение осуществляют следующими спосо­бами:

1. Обдувают корпус воздухом с помощью вентилятора. При этом повышается до 20...28 Вт/(м² ∙ ⁰С). Обдуваемая поверхность обычно снабжается ребрами.

2. Устраивают в корпусе водяные полости или змеевики с про­точной водой. При этом повышается до 90...200 Вт/(м² ∙ ⁰С) при скорости воды в трубе до 1 м/с.

3. Применяют циркуляционные системы смазки со специаль­ными холодильниками.

В первых двух случаях, а также при естественном охлаждении смазка осуществляется путем погружения червяка в масляную ванну. Рекомендуемое количество масла в ванне ~0,35...0,7 л на 1 кВт передаваемой мощности.

При циркуляционной смазке масло подают насосом в места зацепления и к подшипникам. При этом оно прогоняется через фильтр и холодильник. Непрерывная очистка масла является большим преимуществом циркуляционной смазки, ее применяют при окружных скоростях =12...15 м/с.

Искусственное охлаждение применяют в некоторых случаях для червячных и всех глобоидных передач. Для зубчатых, а также для червячных передач при сравнительно малой мощности и высо­ком КПД (многозаходные червяки), как правило, достаточно есте­ственного охлаждения. Сорт масла выбирают в зависимости от окружной скорости и нагруженностипередачи.