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/м

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  = tм – t0.                                                     (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: