13. Тепловой расчёт, охлаждение и смазка передачи.
Механическая энергия, потерянная в передаче, превращается в тепловую и нагревает передачу. Если отвод тепла недостаточный, передача перегревается и выходит из строя Количество теплоты, выделяемое в передаче в секунду, определяется по зависимости:
,
где Р1
мощность на входном валу (Вт);
- кпд передачи.
Количество теплоты, отдаваемой при этом в секунду, определяется как:
,
где А – площадь поверхности охлаждения (м2); t1 – внутренняя температура редуктора или масла (0С); t0 – температура окружающей среды (воздуха); К – коэффициент теплоотдачи (Вт/м0С).
Если выполняется условие
Ф < Ф1,
то охлаждение достаточно (т.е. достаточно естественного охлаждения).
При длительной работе передачи, при достижении определённой температуры масла, тепло выделяемое и отводимое выравниваются, т.е
Ф = Ф1
или
.
.
Это решение даёт возможность не только определить температуру масла,
но и выбрать сорт масла по рассчитанной температуре.
Площадь поверхности охлаждения А . Допускаемое значение t1 зависит от сорта масла. Значение t0 для нашего региона 200С.
Рекомендуемые значения коэффициента К (Вт/м2 0С):
- К=8 -10 в закрытых небольших помещениях при отсутствии вентиляции;
- К=14 -17 в помещениях с интенсивной вентиляцией;
Если этого недостаточно, то применяют искусственное, охлаждение:
- обдув корпуса редуктора вентилятором (К = 20 – 28);
- устраивают в корпусе водяные полости или змеевики с проточной водой (К = 90 – 200 при скорости воду в трубе до 1 м/с);
- применяют циркуляционные системы смазки со специальными холодильниками.
Искусственное охлаждение применяют в некоторых случаях для червячных передач и всех глобоидных передач. Для зубчатых передач, а также для червячных передач с многозаходными червяками, как правило, достаточно естественного охлаждения.
14. Валы и оси. Общие сведения.
На валах и осях размещают вращающиеся детали: зубчатые колёса, шкивы, барабаны и др. Вал отличается от оси тем, передаёт вращающий момент от одной детали к другой, а ось не передаёт
Рис.16.1.
Валы бывают : прямые, коленчатые и гибкие. Наибольшее распространение
имеют прямые валы. Коленчатые валы применяются в поршневых машинах.
Рис.16.2.
Гибкие валы допускают передачу вращения при больших перегибах
По конструкции валы и оси могут быть: гладкие, фасонные или ступенчатые, а также сплошные и полые. Образование ступеней на валу связано с закреплением деталей или самого вала в осевом направлении, а также с возможностью монтажа детали при посадках с натягом. Полыми валы изготовляют для уменьшения массы или в тех случаях, когда через вал пропускают другую деталь, подводят масло и пр.
Прямые валы изготовляют в основном из углеродистых и легированных сталей. Чаще всего применяют сталь Ст5 для валов без ТО; сталь 45 или 40Х для валов с ТО – улучшение; сталь 20 или 20Х для быстроходных валов на подшипниках скольжения, у которых цапфы цементируют (с последующей закалкой) для повышения износостойкости.