Расчёт червячной передачи. Расчёт клиноремённой передачи, страница 3

Расчёт змеевика.  

          Количество теплоты, выделяющейся в передаче в секунду, или тепловая мощность, Вт:

                                                    (132)

           Количество теплоты, отданной в секунду через стенки редуктора окружающему воздуху, или мощность теплоотдачи, Вт:

                                            (133)

где – температура масла в редукторе.

           Количество теплоты, отводимой змеевиком при заданной температуре масла в редукторе:

                                             (134)

           Требуемый расход воды в м3/c:

                                         (135)

где  - плотность воды; = 1000  кг/м3;

       - теплоёмкость воды; = 4,187·103 Дж/(м3ºС);

      - повышение температуры воды в змеевике; = 2…10 ºС.

          Температура воды на выходе из змеевика:

                                                (136)

          Параметры змеевика из красной меди принимают из табл. 20.

Таблица 20

Сортамент труб для змеевика

Наружный диаметр d2, мм

Толщина стенки d, мм

Наружная поверхность А0, м2

Масса трубы m, кг/м

13

1,5

0,041

0,49

15

1,5

0,047

0,57

18

2

0,056

0,895

22

2

0,069

1,13

26

2

0,082

1,36

30

2,5

0,94

1,94

36

3

1,3

2,8

Требуемый внутренний диаметр трубы в мм:

                                                     (137)

где - скорость потока воды в трубе, м/с; назначается по табл. 21.

Таблица 21

Расходы воды , дм3/мин, в зависимости от d1 и

d1, мм

= 0,2 м /с

= 0,4 м /с

= 0,6 м /с

= 0,8 м /с

= 1 м /с

10

0,94

1,88

2,82

3,76

4,7

12

1,3

2,6

3,9

5,2

6,5

14

1,84

3,68

5,52

7,36

9,2

18

3,04

6,08

9,12

12,16

15,2

22

4,54

9,08

13,62

18,16

22,7

25

5,88

11,76

17,64

23,52

29,4

30

8,46

16,92

25,38

33,84

42,3

Перепад температур масла и воды в начале змеевика при установленной конструктором температуре масла:

Dtн  = tмt0.                                                     (138)

Конечный температурный перепад:

                                                      (139)

Средний температурный перепад:

                                            (140)

Наружная поверхность охлаждения змеевика:

                                             (141)

где - коэффициент теплоотдачи; определяется по табл. 22.

Таблица 22

Значения , Вт/(м2ºС), для змеевика из красномедной трубки

Окружная скорость червяка vt, м/с

vвд = 0,1м /с

vвд = 0,2м /с

vвд > 0,4м /с

≤ 4

146

157

165

4…6

153

163

174

6…8

162

174

186

8…10

168

180

195

12

174

186

203

Длина трубы  l = Aзм/A0.                                                                                    (142)

          Пример 11. Рассчитать червячную передачу по следующим исходным данным: мощность P1 = 5 кВт; частота вращения п1 = 950 об/мин; передаточное число  u = 16; ресурс tS = 16000 ч. Нагрузка реверсивная постоянная.  Недостающими данными задаться.

Решение.

1)  Вычерчиваем кинематическую схему передачи (рис. 20).

 


Рис. 20. Кинематическая схема червячной передачи

2)  Кинематический расчёт. Частота вращения вала колеса:    .

КПД червячной передачи η = 0,8 (Прил. А). Мощность на валу колеса Р2 = Р1·η = 5·0,8 = 4 кВт. Крутящие моменты на валах: