Тепловой расчет червячного редуктора

 

Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.

Мощность на червяке , Вт.

Температура нагрева масла (корпуса) при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения

.

Температура нагрева масла (корпуса) при охлаждении вентилятором:

,

где y»0,3 – коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму; 95...110 ºС – максимально допустимая температура нагрева масла (зависит от марки масла).

Поверхность А м² охлаждения корпуса равна сумме поверхностей всех ого стенок за исключение поверхности дна, которой корпус прилегает к плите или раме. Размеры стенок корпуса можно взять по эскизному проекту.

Приближенно площадь А м² поверхности охлаждения корпуса можно принимать в зависимости от межосевого расстояния:

 

aw, мм
A, м2	0,16	0,24	0,35	0,42	0,53	0,65	0,78	0,95	1,14	1,34

Для чугунных корпусов при естественном охлаждении коэффициент теплоотдачи Вт/м²·ºС (большие значения при хороших условиях охлаждения).

Коэффициент K_TB при обдуве вентилятором:

nB
KTB

Здесь n_B – частота вращения вентилятора, мин^–1. Вентилятор обычно устанавливают не валу червяка: n_B = n

Ориентировочный расчет валов

Зубчатые колеса,шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливают на валах и осях.

Вал предназначен для передачи вращающего момента вдоль своей оси, а также для поддержания расположенных на нем деталей и восприятия действующих на них сил.

Ось только поддерживает установленные на ней детали и воспринимает действующие на эти детали силы, в отличие от вала ось не передает полезного вращающего момента и не испытывает кручения.

Для большинства валов применяют термически обрабатываемые стали марок 45 и 40Х, для высоконагруженных 40ХН, 30ХГСА.

Валы из этих марок подвергают улучшению, закалке с высоким отпуском или поверхностной закалке с нагревом на ТВЧ и низким отпуском.

Валы редуктора испытывают два вида деформации – деформацию кручения и деформацию изгиба. На данном этапе работы над курсовым проектом оценить деформацию изгиба не представляется возможным, поэтому валы рассчитывают только на деформацию кручения, но по пониженным допускаемым напряжениям /4, 8/.

Быстроходный вал редуктора:

Диаметр быстроходного вала редуктора:

 

,

где =15 МПа – допускаемое напряжение для быстроходного вала;

d_б принимается в сторону увеличения на 2...5 мм больше. По этой же формуле определяются диаметры промежуточного и тихоходного валов редуктора с учетом соответствующего момента на валу.