2.9 Тепловой расчет червячной передачи

Червячные передачи работают с большим тепловыделением. Нагрев масла до температуры, превышающей предельную [t_{M max} ] 95⁰C, приводит к потере им защитной способности и к опасности заедания в передаче.

Количество теплоты, выделяющееся в передаче

Вт (50)

где - КПД передачи без учета потерь на привод вентилятора; - мощность на валу червяка, кВт.

Рабочая температура масла при мощности , которая может длительно передаваться, если температура масла не превышает [ ]:

(51)

где - поверхность теплоотдачи корпуса редуктора, м²; - температура окружающего воздуха, ⁰С;

- коэффициент теплоотдачи, равный 12…18 Вт/(м^{2 0}С) (большие значения принимают при благоприятных условиях циркуляции воздуха);

- коэффициент, учитывающий теплоотвод в фундаментную плиту или раму машины, .

Если > [ ], то должен быть предусмотрен отвод избыточной теплоты. Это достигается оребрением редуктора, искусственной вентиляцией (вентилятор устанавливают на валу червяка), змеевиками системы охлаждения и т.п.

(52)

где К_тв - коэффициент теплоотдачи при обдуве вентилятором. Его значения принимают в зависимости от частоты вращения червяка n₁

n1	750	100	1500	3000
Ктв	24	29	35	50

3. Автоматизированное проектирование

механических передач

В настоящее время на рынке труда востребованы умение и навыки автоматизированного проектирования Знание основ автоматизации проектирования и умения работать с системами автоматизированного проектирования (САПР) требуются любому инженеру - конструктору ввиду явного преимущества автоматизированного проектирования перед «ручным» счетом, это:

- сокращение сроков проектирования в 3…5 раз;

- многокритериальность и многовариантность результатов,

- возможность оптимизации передач и их деталей по геометрическим и нагрузочным параметрам.

Для автоматизированного проектирования ременной и червячных передач рекомендуем применить отечественные САПР системы:

систему автоматизированного расчета и проектирования машин, механизмов и конструкций APM WinMachine, разработанную в НТЦ «АПМ» г. Королев;

систему трехмерного твердотельного моделирования КОМПАС-ГРАФИК 5.Х и выше (разработчик АО «АСКОН» г. Москва).

Система APM WinMachine построена по модульному принципу, причем каждый из модулей может работать как самостоятельно, так и в комбинации с другими.

Для проектирования механических передач предназначен модуль АРМ Trans – модуля проектирования передач вращения. В нем можно рассчитать зубчатые передачи всех типов, червячные, ременные и цепные. Генерация чертежей элементов этих передач происходит в автоматическом режиме в подключающемся модуле АРМ Graph – плоском чертежно-графическом редакторе для оформления конструкторской документации, имеющем функции параметрического задания геометрических объектов.

В системе КОМПАС-ГРАФИК для проектирования механических передач предусмотрена библиотека КОМПАС -Shaft, при помощи которой можно провести расчет зубчатых передач в последовательности: геометрический расчет → расчет на прочность → расчет на долговечность.

В результате геометрического расчета определяются основные геометрические параметры, выполняется расчет размеров для контроля и делается проверка качества зацепления по геометрическим показателям.

В результате расчета на прочность определяются коэффициенты запаса статической прочности по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.

В расчете на долговечность определяется ресурс на контактную долговечность и долговечность при изгибе.

Цепные передачи проектируются в последовательности:

- геометрический или проектный расчет,

- расчет на работоспособность.

Ременные передачи проектируются по критериям тяговой способности и долговечности ремня

В отличае от APM WinMachine в системе КОМПАС-ГРАФИК выводятся не только выходные результаты расчета, ни и промежуточные, что делает ее более привлекательной. Генерация чертежей деталей в системе КОМПАС-ГРАФИК, их редактирование, создание 3D модели производится, на наш взгляд, также проще, ввиду большего количества доступных опций.

Типовой режим	0	1	2	3	4	5
Х	1,0	0,77	0,5	0,5	0,38	0,31

Список литературы

1. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для машиностроительных специальностей вузов/М. Н. Иванов, В. А. Финогенов – 9 - е изд., испр. - М.: Высш шк., 2005. – 408 с.: ил.

2. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб пособие для техн.спец. вузов /П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов – 7-е изд., испр. - М.: Высш шк., 2001. - 447с.: ил.

3. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов/Д. Н. Решетов - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 496с.; ил.

4. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб пособие. /А. Е. Шейнблит - Изд-е 2-е, перераб. и дополн. - Калининград: Янтар. Сказ, 2002. - 454с.: ил., черт. – Б.ц.

5. Яковлев Г.И. Детали машин и основы конструирования: Учебное пособие / Г. И. Яковлев,

Г.Р. Яковлева, Е.В. Гусева - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2005. - 44с.

6. Яковлев Г.И. Задания и методические указания к курсовому проекту по деталям машин / Г. И. Яковлев, Н. И. Показеев - Старый Оскол, 1997.

Учебное издание

Геннадий Иосифович Яковлев

Игорь Евгеньевич Подгорный

Галина Романовна Яковлева

Юрий Андреевич Нагда

Алексей Петрович Затонский