Тепловой расчет червячной передачи
Поскольку в червячных передачах движение и нагрузки передаются за счет трения скольжения, то имеют место значительные потери передаваемой мощности на трение, что сопровождается выделением значительного количества теплоты.
Нагрев смазочного масла приводит к снижению его вязкости, выдавливанию его из зоны контакта червяка и колеса, ухудшению смазывания зацепления (появляется возможность заедания на контактных поверхностях), увеличению износа.
При установившемся режиме работы редуктора количество теплоты, выделяемой в нем, равно количеству теплоты, отводимой от редуктора. Этот тепловой баланс устанавливается при некоторой определенной разности температур между маслом в редукторе и воздухом, окружающим корпус редуктора.
Количество теплоты, выделяемой работающим червячным редуктором за 1 секунду, определяют по зависимости:
(8.33)
где η – КПД редуктора;
Р1 – передаваемая червяком мощность, Вт.
Количество теплоты, отводимой от поверхности корпуса редуктора, вычисляют по формуле:
(8.34)
где kt – коэффициент теплопередачи; kt = 8,0…17,5 Вт/(м2∙°С [2, с. 217];
t0M; t0B – соответственно: температура масла и окружающего редуктор воздуха (t0B = 200);
А – площадь свободной поверхности охлаждения корпуса редуктора, включая 70% площади поверхности ребер и бобышек, м2;
(при aw – в мм) [2, с. 217].
Теплота, выделяемая в зацеплении, должна отводиться в окружающий воздух через стенки корпуса редуктора. Приравнивая Q1 и Q2 , из формул (8.33) и (8.34) получим зависимость теплового расчета передачи:
(8.35)
где [t0B ] = 750…950C [2, с. 217].
При конструировании редуктора из ф. (8.35) определяют площадь поверхности его корпуса. Если тепловой расчет редуктора покажет невыполнение условия (8.35), т.е. редуктор перегревается, то следует предпринять меры:
Ø увеличить площадь теплоотдающей поверхности корпуса редуктора, т.е. выполнить корпус редуктора ребристым;
Ø при недостаточности этих мер, предусматривают воздушное принудительное охлаждение корпуса редуктора, например: вентилятором, устанавливаемым на хвостовик червяка [3, с.231]. В этом случае коэффициент теплопередачи в расчетах увеличивают до 40;
Ø в случае недостаточности этих мер, применяют водяное охлаждение масла в редукторе (укладывают на дно корпуса медный змеевик, через который пропускают водопроводную воду) или увеличивают размеры редуктора в целом.
Дата добавления: 2015-02-19; просмотров: 3361;