§ 6. Тепловой расчет червячной передачи

5.19. В червячной передаче имеют место сравнительно большие потери передаваемой мощности на трение, передача работает с большим тепловыделением. Если отвод тепла будет недостаточен, передача перегреется. Так как смазочные свойства масла при нагреве резко ухудшаются, то возникает опасность заедания передачи и выхода ее из строя. Для обеспечения нормальной работоспособности для червячных редукторов (закрытой передачи) производят тепловой расчет. Тепловой расчет червячной передачи при установившемся режиме работы производят на основе теплового баланса, т. е. приравнивания тепловыделения теплоотводу. Условие нормального теплового режима:

t_M≤[t]_M (5.13)

где t_M - температура масла в корпусе редуктора; [t]м -допускаемая температура масла в корпусе редуктора (tм = 60 ÷ 70 °С, в исключительных случаях t_M = 90 °С); (tм - опреде­ляют из условия теплового баланса Q_выд = Q_отв, Q_ВЫД - количество теплоты, выделяемое передачей при непрерывной

(5,8)

работе; Q_ОТВ - количество теплоты, отводимое свобод­ной поверхностью корпуса передачи за то же время.

Итак, на основании тепло­вого баланса можно опреде­лить температуру масла

t_M=P₁(1-η)/K_tA+t_B

где P₁ - мощность, переда­ваемая червяком, Вт; г) η- КПД передачи; А - площадь поверхности корпуса переда­чи, соприкасающаяся с воз­духом, м; t_B - температурa окружающего воздуха, °С; Кt - коэффициент теплопере­дачи - количество теплоты, передаваемое в окружающую среду с единицы поверхности в 1 с при разности температур в 1 °С, Вт/(м2 • °С); при нормальной циркуляции воздуха вокруг корпуса К_t = (14 ÷11,5) Вт/(м2-°С), при плохой К_t = (8 ÷10,5) Вт/ Дм °С). Тепловой расчет червячной передачи выполняют как проверочный.

При t_M > [t]_M необходимо либо увеличить поверхность охлаждения (применяя охлаждающие ребра и т. п.), либо применить искусственное охлаждение (обдувание корпуса воздухом с помощью вентилятора, посредством змеевика с циркулирующей водой, помещаемого в масло, и т. п.).

Запишите в конспекте условие теплового баланса. Поясни­те, за счет чего осуществляется искусственное охлажде­ние редуктора (рис. 5.8).

5.20. КПД закрытой червячной передачи должен учиты­вать потери в зацеплении и подшипниках, а также потери на разбрызгивание, перемешивание масла и др. Сред­нее значение КПД при однозаходном червяке можно при­нимать равным 0,7 - 0,75; при двухзаходном 0,75 - 0,82; трех-и четырехзаходном 0,83-0,92. Общий КПД для закрытой червячной передачи можно определить по формуле (уточнен­ный расчет)

η=η _nη _pη ₃η_BП

где степень т - число пар подшипников; η_n - КПД, учитываю-

5.7. Зависимость угла трения φ' от скорости скольжения V_CK (червяк стальной, колесо бронзовое)

VCK	φ'		VCK	φ
0,01	5°40'	- 6°50'	2,5	Г40'	- 2°20'
0,1	4°30'	- 5° 10'	3,0	ГЗО'	-2°00'
0,5	-	- 3°40'	4,0 '	Г20'	- Г40'
1,0	2°30'	- 3°10'	7,0	1°00'	- 1°30''
1,5	2°20'	- 2° 50'	10,0	0°55'	- Г20'
2,0	2°00'	- 2°30'

щий потери в одной паре; η_p - КПД, учитывающий потери в под­шипниках, на разбрызгивание и перемешивание масла; η₃ - КПД, учитывающий дополнительные потери в зацеплении tg γ аналогичны потерям в зубчатых передачах; η_BP - КПД, .учитывающий основные потери в зацеплении как в винтовой паре.

В каких расчетах [кроме формул (5.14)] используется КПД червячной передачи?