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 его стенок за исключение поверхности дна, которой корпус прилегает к раме. Размеры стенок корпуса можно взять по эскизному проекту.

 

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

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

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

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 воспринимаетдействующие 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 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].

При расчете валов учитывают изгибающие и крутящие моменты,влияние сжимающих и растягивающих сил мало, обычно не учитывают.

Расчет валов производятся по следующим этапам:

1) Ориентировочный расчет валов по крутящим моментам

2) Предварительный проектный расчет и конструирование вала.

В результате выполнения этого этапа устанавливается диаметр опасного сечения или диаметры нескольких характерных сечений вала, и разрабатывают его конструкцию. При конструировании учитывается возможность свободного продвижении деталей вдоль вала до места их посадки и возможность осевой фиксации этих деталей на валу.

3) Уточненный проверочный расчет.

Этот этап проводится после окончательной разработки конструкции и служит для определения коэффициента запаса прочности для опасного сечения вала илидля нескольких опасных сечений.

Для определения реакций опор и для построения эпюр моментов следует знать расстояния между опорами по эскизной компановке.