13. Тепловий розрахунок черв’ячного редуктора

При роботі черв’ячної передачі значна частина підведеної енергії витрачається на тертя, в процесі якого виділяється багато тепла, внаслідок чого нагрівається масло. При цьому різко погіршуються змазувальні властивості масла і виникає небезпека заїдання передачі. З метою попередження цього виду пошкодження і проводиться тепловий розрахунок за умовою:

,

де t_p та [t_max] – відповідно розрахункова та допустима температура масла.

[t_max] = 70….80⁰ С.

t₃ – зовнішня температура ( t₃ =20⁰С);

P₁,Bт – потужність на ведучому валові редуктора ( див. п. 2.5.)

– KKD –редуктора ( див. п. 3.3.12)

K_т – коефіцієнт теплопередачі, що залежить від матеріалу корпусних деталей редуктора та інтенсивності вентиляції приміщення, в якому встановлено редуктор.

При чавунному корпусі K_т = 8….17

А – площа поверхні охолодження редуктора без основи, м², що приймається по ескізній компоновці ( див. мал. 36)

Рис.36 Компоновочне креслення редуктора ( а ) для визначення характерних розмірів ( б ) до теплового розрахунку черв’ячного редуктора

A = 2 H ( L +B) + L

Якщо виходить t_p>[t_max], то слід запроектувати ребра охолодження і повторити розрахунок з урахуванням додаткової площі поверхні ребер, або встановити на черв’як вентилятор.

14. Другий етап ескізної компоновки

Другий етап ескізної компоновки виконується як продовження першого етапу на основі конструктивних та технологічних рішень, прийнятих в пп 7…13. В процесі другого етапу ескізної компоновки конструктивно оформляються зубчаті колеса (черв’як і колесо черв’ячного редуктора), вали, підшипникові вузли та елементи корпуса редуктора.

15. Вибір та обгрунтування мастильних матеріалів

15.1. Визначити об‛єм масла в редукторі

V = K ,

де P₁ – потужність на ведучому валові редуктора, КВт ( див. п. 2.5)

K– кількість масла на 1 КВт передаваної потужності.

K = (0,35…0,7) л – для циліндричних та конічних редукторів:

K = (0,6….1,0) л – для черв’ячних редукторів.

15.2. Визначити глибину h масляної ванни:

h см

де Н та L, см – відповідно ширина довжина масляної ванни ( беруться за ескізною компоновкою).

С – коефіцієнт, що враховує витіснення масла колесом (черв’яком) та виступаючими всередину елементами корпуса редуктора. С = 0,02…0,06 – для циліндричного горизонтального та черв’ячного з нижнім розміщенням черв’яка редуктори;

С= 0,04…0,08 – для циліндричного вертикального та черв’ячного з верхнім розміщенням черв’яка редукторів.

С= 0,05…0,1 – для конічного редуктора .

15.3. Визначити відстань в₀ від елементів зачеплення до дна редуктора

(див. мал. 27).

в₀ = h- h_м≥ 5 см,

де h_м – глибина занурення колеса (черв’яка ) в масло ( див. п.12.).

Якщо виходить в₀ < 5 см – слід збільшити об‛єм масляної ванни і повторити розрахунок.

15.4. Визначити орієнтовну в‛язкість ( мм²/с) масла:

,

де – рекомендована кінематична в‛язкість масла при температурі 50⁰С;

– рекомендована вязкість при коловій швидкості в зачепленні (швидкості ковзання) 1м/с ;

₁ = 260….280 при твердості зубів > НRС40

₁ = 170…180 при твердості зубів ≤ НВ350

₁ = 300…940 для черв’ячних передач

V – колова швидкість ( швидкість ковзання ) – див. п.3.

Вибрати марку масла за табл. 57 (при цьому допускається деяке розходження табличних та розрахункових параметрів кінематичної в’язкості при умові витримування параметрів колової швидкості чи швидкості ковзання).

Таблиця 57.

Рекомендації по застосуванню масел в редукторах загального призначення

Марка масла

Номінальна кіне-матична в’язкість, мм2/с, при температурі, Со

ГОСТ, ТУ

Умови застосування

Темпе-ра- тура

Твердість: 1-≤НВ350 2-НВС40

Колова швидкість або швидкість ковзання,м/с

50

100

До 1

0,5... 2,5

2,0... 4,0

3,5... 6,0

5,0... 10,0

8,0... 15,0

Зубчаті передачі

ИРП-40

35…45

8…10

ТУ 38-101451-78

-10...+50

1 2

+ +

+ +

ИРП-75

72…80

11…13

ТУ 38-101451-78

-10...+50

0 2

+ +

+ +

+ +

Продовження таблиці 57

ИРП-150

140…160

18…20

ТУ 38-101451-78

-10...+50

1 2

+ +

+ +

+ +

+ +

ИТП-200

220…240

-

ТУ 38-101292-79

-10...+50

1 2

+ +

+ +

+ +

ИТП-300

304…357

35…45

ТУ 38-101292-79

-7...+50

1 2

+ +

+ +

И-40А

40

-

ГОСТ 20799-75

-15…+45

1

+ +

+ +

И-50А

50

7

ГОСТ 20799-75

-20…+45

1

+ +

+ +

Червячні передачі

ИГП-114

110…120

15

ТУ 38-101413-78

+50...-15

1

+

+

+

ИГП-152

147…158

20

ТУ 38-101413-78

+50...-15

1

+

+

+

ИГП-182

175…190

23…28

ТУ 38-101413-78

+50...-8

1

+

+

+

МС-20

157

20

ГОСТ 21743-76

+50...-18

1

+

+

+

+

Циліндро- ве 52

60

50…70

ГОСТ 6411-76

+50...-5

1

+

+

+