Приближенно площадь теплоотдающей поверхности корпуса одноступенчатого червячного редуктора А (м2) можно определить по формуле А » 20×аw1,7, где а w – межосевое расстояние, м.
23.1.2. Максимально допустимая температура масла в масляной ванне [t] не должна превышать 60...90°С (меньшие значения принимают для редукторов с верхним расположением червяка, большие – с нижним расположением червяка). Различные значения [t] для редукторов с верхним расположением червяка вытекают из различных условий работы червячных передач и конструкций редукторов. Нижнее расположение червяка (рис. 23.2,а) принимают при окружных скоростях червяка [3] до 4 – 5 м/с, при больших окружных скоростях принимают верхнее расположение червяка (рис. 23.2, б).
23.1.3. Если рабочая температура масла tр > [t], то должен быть предусмотрен дополнительный отвод избыточного тепла от стенок редуктора. Это достигается путем оребрения корпуса редуктора или применения искусственного воздушного охлаждения вентилятором.
23.1.4. При оребрении редуктора теплоотдающая поверхность корпуса А рассчитывается с учетом 50% поверхности ребер охлаждения Размеры ребер (рис. 23.3) зависят от толщины стенки корпуса d [23, с. 305; 47, с. 477]. Следует иметь в виду, что направление ребер при естественном охлаждении принимается вертикальным (рис. 23.2,б).
Расчетная поверхность ребер Ар приближенно может быть вычислена в зависимости от теплоотдающей поверхности редуктора А (без ребер) по формуле АР = (0,1…0,2) А. При этом меньшее значение принимается для редукторов, имеющих межосевое расстояние аw > 200 м.
23.2. Рабочую температуру масла в редукторе, обдуваемом вентилятором, определяют по формуле
[4]. (23.2)
В выражении (23.2) обозначения те же, что и в (23.1), за исключением КТВ – коэффициента теплоотдачи части поверхности корпуса редуктора, обдуваемой вентилятором, Вт/м2×°С. Его определяют в зависимости от частоты вращения вентилятора nB.:
nB, об/мин 750 1000 1500 3000
КТВ, Вт/м2×°С 17 21 29 40
Рис. 23.3. Профиль ребер охлаждения.
Расположение ребер в зоне, обдуваемой вентилятором, должно соответствовать направлению потока воздуха от вентилятора. Применение вентилятора более эффективно при нижнем расположении червяка, т.к. воздушный поток в этом случае обдувает масляную ванну (рис.23.2, а). Если охлаждение вентилятором недостаточно эффективно, то увеличивают дополнительно площадь теплоотводящей поверхности корпуса, если это целесообразно, или применяют водяное охлаждение, устанавливая змеевик в масляную ванну. При таком охлаждении коэффициент теплопередачи КТ достигает значений 100-200 Вт/(м2×°С). Диаметр крыльчатки вентилятора dкр принимают обычно в интервале (0,6-0,8)×d2 [23, с.344].
24. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГАБАРИТОВ, СТОИМОСТИ И