Лекция 16 Тепловой расчет червячной передачи

Вследствие невысокого КПД в червячных передачах выделяется большое количество теплоты. Масло, детали передачи и стенки корпуса нагреваются.

Если отвод теплоты недостаточен, передача перегревается, резко уменьшается вязкость масла, возникает опасность выдавливания смазочного материала и заедания.

Тепловой расчет передачи проводят из условия теплового баланса: тепловыделение должно равняться теплоотдаче. вязкость масла, возникает опасность выдавливания смаз

Практика показывает, что механизм опасно нагревать выше 95^оС. Допускаемая температура назначается 65 ^oC.

Уравнение для теплового расчёта составляется из баланса тепловой энергии, а именно: выделяемое червячной парой тепло должно полностью отводиться в окружающую среду

Q_{выделяемое} = Q_{отводимое}.

Решая это уравнение, находим температуру редуктора, передающего заданную мощность N

t = [ 860 N (1- η )] / [ K_T S (1- Ψ )] + t_o,

где K_T – коэффициент теплоотдачи, S – поверхность охлаждения (корпус), t_o – температура окружающей среды, Y – коэффициент теплоотвода в пол.

В случае, когда расчётная температура превышает допускаемую, то следует предусмотреть отвод избыточной теплоты. Это достигается оребрением редуктора, искусственной вентиляцией, змеевиками с охлаждающей жидкостью в масляной ванне и т.д.

Редукторы, классификация, схемы.

Р е д у к т о р о м называется механизм, понижающий угловую скорость и увеличивающий вращающий момент в приводах от электродвигателя к рабочей машине.

Редуктор состоит из зубчатых или червячных передач, установленных в отдельном герметичном корпусе, что принципиально отличает его от зубчатой или червячной передачи, встроиваемой в исполнительный механизм или машину.

Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения, поэтому число разновидностей их велико.(Рис. 16. 1, а - м).

Чтобы уменьшить габариты привода и улучшить его внешний вид, в машиностроении широко применяют мотор – редукторы. представляющие агрегат. В котором объединены электродвигатель и редуктор (Рис. 16. 2).

Редукторы классифицируются по типам, типоразмерам и ис­полнениям.

Тип редуктора определяется составом передач, поряд­ком их размещенияв направлении от быстроходного вала к тихо­ходному и положением осей валов в пространстве.

Для обозначения передач используются прописные буквы русского алфавита: Ц — цилиндрическая, К — коническая, Ч — червячная, Г — глобоидная, П — планетарная, В — волновая.

Если одинаковых передач две или более, то после буквы ста­вится соответствующая цифра. Широкий редуктор обозначается буквой Ш, узкий — У, соосный — С. В мотор-редукторах к обоз­начению впереди добавляется буква М.

Наиболее распространены редукторы с валами, расположен­ными в горизонтальной плоскости, и поэтому специального обоз­начения не имеют (у червячных редукторов валы скрещиваются, оставаясь горизонтальными).

Так, например, на рис. 16.1, жпоказана схема редуктора типа К1Ц2 — коническо-цилиндрического трехступенчатого редуктора с одной конической и двумя цилиндрическими передачами, все валы которого расположены в горизонтальной плоскости (мотор-редуктор на базе этого примера обозначается МКЦ2).

Если все валы редуктора расположены в одной вертикальной плоскости, то к обозначению типа добавляется индекс В. Если ось тихоходного вала вертикальна, то добавляется индекс Т, если ось быстроходного вала вертикальна,— индекс Б.

Рис. 16.1. Кинематические схемы редукторов

Б – быстроходный вал; Т – тихоходный вал.

Рис. 16. 2

Например, на рис 16.1, вприведена схема редуктора типа Ц2в — цилиндрического двухступенчатого редуктора, все валы которого расположены в вертикальной плоскости, а на рис. 16.1, лпоказана схема редуктора типа Чт — червячного односту­пенчатого с вертикальной осью тихоходного вала.

Типоразмер редуктора определяется типом и главным параметром тихоходной ступени.

Для цилиндрической, червячной и глобоидной передач глав­ным параметром является межосевое расстояние a_w, кониче­ской — внешний делительный диаметр колеса d_e2, планетарной — радиус водила R_w, волновой — внутренний диаметр гибкого коле­са d в недеформированном состоянии.

Исполнение редуктора определяется передаточным чис­лом, вариантом сборки и формой концевых участков валов.

Так, например, типоразмер приведенного выше мотор-редук­тора с межосевым расстоянием тихоходной ступени a_w= 180 мм и передаточным числом u = 56 будет обозначаться МКЦ2-180—56.

Основная энергетическая характеристик а редуктора — номинальный вращающий момент Тна его тихо­ходном валу при постоянной нагрузке.