Детали машин

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,

JF-P^l-*), (9.26)

Где Рг — мощность на входном валу, Вт; г/ — КПД передачи.

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

W^Kfr-tJA, (9-27)

Где А=А0+кр 'Ар — площадь поверхности охлаждения, м2; Tx — Внутренняя температура редуктора или температура масла, °С; /0 — температура окружающей среды (воздуха), °С; К— коэффици­ент теплоотдачи, Вт/(м2 ■ °С).

Под площадью поверхности охлаждения А0 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. Ар — Площадь поверхности охлаждающих ребер, м2; kp=l — вертикаль­ные ребра; fcp = 0,5 — горизонтальные ребра; кр = 0 — корпус без ребер.

Максимальная величина tx зависит от сорта масла, его спо­собности сохранять смазывающие свойства при повышении тем­пературы. Для обычных редукторных масел допускают /i = 60...70 °C (наибольшая температура 85...90°С). Авиационные масла допускают tx = 100... 120 °С.

15-2973

Температуру окружающей среды T0 указывают в задании на проектирование (обычно f0~20 °С).

В закрытых небольших помещениях при отсутствии ветиляции jЈ«8...10, В помещениях с интенсивной вентиляцией jЈ«14...17 Вт/(м2 • °С). Величина К уменьшается при загрязнении корпуса реду­ктора.

Если в уравнениях (9.26) и (9.27)

Wu (9.28)

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 (рис. 9.10, а). 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 (рис. 9.10, б). При этом К повышается до 90...200 Вт/(м2 • °С) при скорости воды в трубе до 1 м/с.

3. Применяют циркуляционные системы смазки со специаль­ными холодильниками (рис. 9.10, в).

В первых двух случаях, а также при естественном охлаждении смазка осуществляется путем погружения червяка (рис. 9.10, а, б) в масляную ванну. В червячные редукторы общемашиностроитель­ного применения, а также в редукторы, работающие в режиме частых остановов, масло заливают при о*, <80 мм — до оси колеса, при о*, >80 мм — до оси червяка независимо от его положения (сверху или снизу) относительно колеса. Рекомендуемое количество масла в ванне ~0,35...0,7 л на 1 кВт передаваемой мощности.

При циркуляционной смазке (рис. 9.10, в) масло подают насосом в места зацепления и к подшипникам. При этом оно пропускается

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 нагруженности передачи (см., например, [11]).