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減速機熱功率計算常識

發布日期:2013-01-17 16:14 點擊: 文章來源: 未知 文章作者:admin

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  在我國指定的減速機標準中有兩個功率選用參量:一個是機械功率,即按減速機主要零件齒輪、軸等)的強度條件來確定的功率;另一個就是熱功率,即在環境溫度為常溫時,減速機帶負荷連續運轉至熱平衡狀態下的許允溫度時的最大使用功率,它是選用齒輪減速機的重要指標。為了便于對機械功率和熱功率的研究,根據我國的減速器的行業標準ZBJ19004-88及ZBJ19026-90,將機械功率與熱功率對照如表3.12.
齒輪減速機功率參數

從表中看出,減速機的機械功率越大,其熱功率所占的比值越小,最低僅占20%左右。對于皮帶驅動站的減速機,由于未采用適當的散熱措施,只能通過降低其機械功率使用來彌補低熱功率造成的限制,處于“大馬拉小車”的狀態,否則,就會造成工作溫度過高、潤滑系統失效,甚至引起機械熱損傷、齒輪膠合、軸承的燒傷咬死等。其結果只能是機械設備的工作能力得不到滿意的應用和發揮,造成極大的浪費損失。由此看來,減速機熱功率的提高與有效的散熱措施密切相關,為了保證良好的散熱,需在減速機上安裝一定的強制散熱裝置。在我國的減速機行業標準中,一般推薦采用油池潤滑,自然散熱和盤狀管通水強迫冷卻,而在功率特別大的減速機上強調采用循環油潤滑和冷卻。
    熱功率是閉式減速機在不超過規定的潤滑油平衡溫度條件下所能連續傳遞的最大功率。平衡溫度是連續運轉時所產生的熱和散發的熱基本平衡,溫升基本停止的潤滑油溫度。熱功率大小取決齒輪副、軸承等件的效率、工況條件、最大的許用油箱溫度(潤滑油溫度)以及采取的冷卻措施。超過熱功率的使用,意味著油膜變薄或破裂,降低其抗點蝕、抗膠合的能力,縮短運行壽命。
    在傳統的閉式減速機設計中,著重在蝸桿減速器中計算熱功率,因為它在傳動比大時,傳動效率降低,產生的熱量較多,F在由于各種齒輪的閉式傳動裝置的更新換代,例如圓柱和圓錐齒輪減速器、行星齒輪減速器的齒輪采取高強度合金鋼齒坯,經滲碳、淬火、磨齒等精加工藝,承載能力成倍提高,相對體積和表面散熱的面積大為減少,盡管其傳動效率高,功率損耗相對較小,平衡溫度仍然很高,承載能力受熱功率限制。必須確定其熱功率,按熱功率應用,或采取輔助冷卻散熱措施,提高熱功率,以較好地利用其機械功率。
    傳統的熱功率計算方法是按照損耗功率PV(轉變為熱)與熱散發功率PQ相等的原則擬定的:

710
損耗功率PV可分為隨載荷P1(輸入功率)變化的部分PVL=F{P,)和與載荷無關的部分PVN,,,即:
減速機傳動計算公式

根據公式((3-15)、(3-16)可得出如下基本熱平衡方程:
減速機傳動計算公式
另一方面,機械傳動效率n的基本計算公式為:
減速機傳動計算公式
通過調整輸入功率P1,使公式((3-17)、公式((3-18)成立,并以Pv=PQ代入式(3-18),此時的輸入功率君改寫為PG,即為熱功率PG計算式,因為Pv,n與P1有關,計算為反復迭代過程。
減速機傳動計算公式
由此可見,只要計算出熱散發功率和給出傳動效率,即可求得熱功率.
二:熱散發功率PQ計算
    齒輪減速器的損耗功率轉化為熱,使潤滑油及整個裝置溫度升高,與環境產生溫度差,將自然散發熱量,如果采取人為冷卻散熱措施,散發的熱量將增加。通常有4種不同條件下的熱散發并轉換為功率。


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