齿轮减速移的功率祖失及敬热计算{画亚区!齿轮减速器的叻率损失及散热计算四川省轻化工学院.用南决月级《扭典》齿轮减这器可传递的功率,,常因超过了允许的发热量而受到限制,即“极限发热贡”是限制其承载能力的主要因素。它应作为运转的安全性和技术经济性的重要指标。本文介绍了计算其极限发热蚤的途径和方法。引,浸润式多级齿轮减速器可传递的功率,主要是由所谓的热极限效率来决定的。这在传递大功率的减速器中尤为显著。估算减速器的热极限效率对于确保其技术经济指标十分重要。总散热量确定。发热量P,和散热量Q:的关系为:P,二P.满负荷、稳定工作时间内,部件、油液和基座的热容量为(l)考虑所有零艺m一e,d(△T)dt一、两级.徽一柱齿轮减位.的发热图1为一台浸润式二级圆锥一圆柱齿轮减速器,无附加冷却装置,工作状态为平衡过程。工作温度由传动功率损失和工作时的即:P,=Q,+艺m.e,d(△T)dt(2)散热参数(传热系数)和功率损失与油池温度有关。只能用迭代法计算油池温度,图2为计算流程图。从允许的最高油温出目‘..,i可三孑汁江乙,笠坦竺l刹!肆一—}目;’瓤)润}「L一I}!!{U目卜目n-.-一,l门「卜.{}1叹’撇1{叫图2热交换计算流程图发,首先计算出功率损失和对应的热量,从高温向低温迭代逐一进行比较,直到两个值之间的误差满足设计要求的精度为止。二、减速铃功率损耗减速器功率损耗P为齿轮啮合传动损失功率P。,轴承损失功率P:,密封损失功率《机械》,198一。5,第巧卷,第B期P.和其他元件损失功率P:之和:P=P.+P:+P.+P,齿轮传动损失功率Pc(3)损失功率P。分为与负载有关的损失P荟和与负载无关的损失P.。,即P。=P了+P。。(4)(l)与负载有关的啮合传动损失功率P:其计算原理是按库仓摩擦定律。实验表明在整个啮合线段上摩擦系数为常数。对损耗功率沿整个啮合过程积分,求出圆柱齿轮传动与圆锥齿轮传动各级的平均损耗功率P荟,这样P二值为驱动功率N,平均齿面摩擦系数林和轮齿损失系数f。的乘积P:=林·f。·N(5)其中,轮齿损失系数f。受啮合线上的滑动速度和负载分布的影响。f。=二(u+l)/(Z:·eos日、·u)·(1一‘。+。卜。孟)(6)式中:u为齿数比,。a为附加重叠系数;。:、。:为重叠系数;日‘为基圆上的螺旋角,平均摩擦系数卜除了与承载情况、滚动速度和滑动速度有关外,还与油的粘度有关。林值由实验确定。对于一般矿物油而言,也可按下式近似地确定。式中R一合‘R一十R一,,R一和R一分另“为两齿轮的平均粗糙度。计算圆锥齿轮传动时应按对应的当量圆柱齿轮的参数进行计算。(2)与负载无关的啮合传动损耗功率P。。在低速、重载、浸润式的减速器中,由溅油、排油、齿轮或油的加速度引起的非负载损失功率,一般远小于与负载有关的损耗功率。由实验求得浸润式减速器的非负载损失功率。所得经验公式为:p·。二“n:(T,,:+T,::/u+TQ)/30(11)式中:T川—溅油力短,由齿轮在油池的浸入状态决定;T,l=0.02790·“poe!·‘bo.e·r老’.V。‘.“Y一“.2(12)TQ—挤压力矩,与啮合时从齿面挤出多余的油液的状态有关。TQ=3.1义10一。C.pp。r‘·b’·“V户、一,·,“(13)式(12),(13)中:C.,:注油系数,计算公式见图3彗立镶奋枪么铸油(县巡.、\V一n/彗冶经健幼咬上的劝均林=0.045o·2·月石o·““·X,嘟(7)式中:F..—端面上的名义法向力NV‘-一在啮合线段上的平均速度m/sp—法面上的平均当量曲率半径m、—工作油温下的粘度Pa.“X:—粗糙度影响系数V和石亦可由节点处的值近似代替(v。,p。)犷翔V.二ZV.sina(s)两p一0.sd二sina‘·u/〔e。s日‘(u+1)〕(9)勺.可近似地由注入油温或油池温度下的粘度代替。粗糙度系数X,按下式确定:X:=3。8(R一/d:)’/4(10)l_....‘l吓贬五〕日宁‘门.一,,}’引、长夕卿⋯颤到丫入1、_」l且‘IJ阴日人5洲_川卜殆/巴.L卫灼‘沪-N图3计算与负载有关的啮合传动损失功率时,油的润清方式对挤压力矩的影响A—箱体在齿轮端截面上的内空面积m“U—静止状态时箱体内壁浸润周长mb—齿宽m《机械》,198一05,第巧卷,第5期e:,:—两齿轮的浸油深度m‘“—两齿轮同时浸入油液时,较大的浸油深度mg—重力加速度m/护玩—节点与浸入最深点之间的距离mr,—节圆半径mr.—顶圆半径mVt—节圆处的线速度m/s丫—工作温度下油液的运动粘度...
