Тепловой расчет червячных передач

При работе червячных передач выделяется большое количество теплоты. Потерянная мощность (I — г)) Л^ на трение в зацеплении и подшипниках, а также на размешивание и разбрызгивание масла переходит в теплоту, которая нагревает масло, а оно через стенки корпуса передает эту теплоту окружающей среде.

Если отвод теплоты будет недостаточным, передача перегреется. При перегреве смазочные свойства масла резко ухудшаются (его вязкость падает) и возникает опасность заедания, что может привести к выходу передачи из строя.

Тепловой расчет червячной передачи при установившемся режиме работы производится на основе теплового баланса, т. е. равенства тепловыделения Q_B и теплоотдачи Q_o.

Количество теплоты, выделяющейся в непрерывно рабо­тающей передаче в одну секунду: ,

где — общий к. п. д. червячной передачи; — мощность на червяке, Вт.

Количество теплоты, отводимой наружной поверхностью корпуса, в одну секунду

Q₀=K_T(t_м – t_в.)S,

где S — площадь поверхности корпуса, омываемая внутри маслом или его брызгами, а снаружи воздухом, м². Поверхность днища корпуса не учитывается, так как она не омывается свободно циркулирующим воздухом; t_B — температура воздуха вне корпуса; в цеховых условиях обычно t_B = 20 °С; t_M — температура масла в корпусе передачи, ⁰С; К_Т — коэффициент теплопередачи, т. е. число, показывающее, сколько теплоты в секунду передается одним квадратным метром поверхности корпуса при перепаде температур в один градус. Зависит от материала корпуса редуктора и скорости циркуляции воздуха (интенсивности вентиляции помещения). Для чугунных корпусов принимают К_Т = 8—17 Вт/(м² * ⁰С).

Большие значения используют при незначительной шероховатости поверхности наружных стенок, хорошей циркуляции воздуха вокруг корпуса и интенсивном перемешивании масла (при нижнем или боковом расположении червяка).

·

По условию теплового баланса

откуда температура масла в корпусе червячной переда

чи при непрерывной работе

. (5.35)

Величина зависит от марки масла. Обычно при нимают = 70—90 ⁰С.

· Рис. 5.14. Охлаждение ребристого корпуса редуктора обдувом воздухом от вентилятора: · 1 —охлаждающие ребра; 2 — вентилятор-

Если при расчете окажется, что t_М > , то необходимо:

· 1. Либо увеличить поверхность охлаждения S, применяя охлаждающие ребра (в расчете учитывается только 50% поверхности ребер, рис. 5.14).

· 2.Либо применить искусственное охлаждение, которое может осуществляться:

· а) обдувом корпуса воздухом с помощью вентилятора, насаженного на вал червяка (рис. 5.14); в этом случае увеличивается К_Т,

· б) охлаждением масла водой, проходящей через змеевик (рис. 5.15, а);

· в) применением циркуляционной системы смазки со специальным холодильником (рис. 5.15, б). В случаях б) и в) формула (5 35) не применима.

· Тепловой расчет червячных передач производится как проверочный после определения размеров корпуса при эскизном проектировании.

Дата добавления: 2014-01-20