§ 15.13. Тепловой расчет

§ 15.13. Тепловой расчет

При работе червячных передач выделяется большое количе­ство теплоты. Потерянная мощность (1 — η) Р\ 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 недостаточен, 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 б а л а н- с а, т. е. равенства тепловыделения Q_B и теплоотдачи Q₀.

Количество теплоты, выделяющееся в непрерывно работаю­щей передаче в одну секунду,

Qb= (1 —л) Р.,

где η — к.п.д. червячной передачи; Р\— мощность на червя­ке, Вт,

Здесь Т2— вН'М; сог— в рад/с.

Количество теплоты, отводимое наружной поверхностью кор­пуса в одну секунду,

Q₀= Κί (t_M — t_B) А,

где А — 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 /_В = 20°С; /„—температура масла в корпусе передачи, °С; /С_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, не обдуваемых вентилятором, прини­мают /Ст = 12...18 Вт/(м²»°С). Большие значения используют при незначительной шероховатости и загрязненности поверхности наружных стенок, хорошей циркуляции воздуха вокруг корпуса и интенсивном перемешивании масла (при нижнем расположении червяка).

По условию теплового баланса Q_B = Q₀, т. е.

(1-η) Р_{1 =} Кт (*„-*.) Л,

откуда температура масла в корпусе червячной переда­чи при непрерывной работе без искусственного охлаждения

Значение [/]_м зависит от мар­ки масла. Обычно принимают [/]„ = 80...95 °С.

Если при расчете окажется, что /_м>[/]м, то необходимо: либо увеличить поверхность охлаж­дения Л, применяя охлаждаю­щие ребра (в расчете учитыва­ется только 50 % поверхности ребер, рис. 15.12), либо приме­нить искусственное охлаждение, которое может осуществляться: