23. Тепловой расчет червячных редукторов

 

Потери мощности при работе редуктора, вызванные трением в зацеплении и в подшипниках, разбрызгиванием и перемешиванием масла, вызывают нагрев деталей редуктора и масла. При этом вязкость масла резко падает, что приводит к нарушению режима смазки, а в отдельных случаях даже к заеданию рабочих поверхностей зубьев и преждевременному износу червячной передачи и подшипников. Нормальная работа редуктора будет обеспечена, если температура масла не превысит допускаемой. Таким образом, задача теплового расчета заключается в определении температуры масла в редукторе при установившемся режиме работы.

Как отмечалось выше, червячные передачи работают с большим тепловыделением. Поэтому для червячных и комбинированных зубчато-червячных редукторов этот расчет обязателен. Расчет на нагрев производится по уточненному значению к.п.д. (см. п. 18.1.10).

 

23.1. Для червячных передач, работающих в непрерывном режиме без искусственного охлаждения, рабочую температуру масла tр определяют по формуле:

, (23.1)

где t0 – температура окружающего воздуха (при работе в закрытом помещении принимают обычно t0 = 20°С);

h – к.п.д. червячного редуктора (см. п.18.1.10);

P1 – мощность на червяке, кВт;

Кт = 9…17 – коэффициент теплопередачи (большие значения для хороших условий охлаждения), Вт/(м2×°С);

А– площадь теплоотдающей поверхности корпуса редуктора, м2;

y = 0,25...0,3 — коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму. При установке редуктора на бетонном или кирпичном фундаменте y = 0;

[t] – максимально допустимая температура масла в масляной ванне редуктора, °С.

Формула (23.1) может быть также использована для теплового расчета передач, работающих в повторно-кратковременном режиме. Расчетное значение tр в этом случае получается несколько выше фактического. Более точное значение tр дает формула, приведенная в [29, с. 83].

 

23.1.1 Площадь теплоотдающей поверхности корпуса А определяется после расчета всех передач редуктора и выполнения его компоновки. Значения А находят, учитывая геометрическую форму редуктора. Так, например, для редуктора, изображенного на рис.23.1, она принимаемся равной сумме площадей шести граней прямоугольного параллелепипеда, очерчивающего габариты корпуса редуктора. Если днище редуктора не омывается воздухом, то его площадь из общей площади А при расчетах исключают.

b

Рис 23.1. Габаритные размеры червячного редуктора