§ 10.5. Тепловой расчет редукторов

При работе редуктора потери мощности, вызванные трением в зацеплении и в подшипниках, перемешиванием и разбрызги­ванием масла, приводят к нагреву деталей редуктора и масла. При нагреве вязкость масла резко падает, что приводит к нарушению режима смазывания. Нормальная работа редуктора будет обеспечена, если температура масла не превысит допускаемой.

Рассматриваемый ниже метод расчета обязателен для чер­вячных и зубчато-червячных редукторов. Для зубчатых ре­дукторов малой и средней мощности в нем нет необходи­мости, так как КПД их высок и тепловыделение невелико.

При установившемся режиме работы редуктора все выделяю­щееся тепло отдается через его стенки окружающему воздуху; этому соответствует определенный перепад температур между маслом и окружающим воздухом. Условие работы редуктора без перегрева

(10.1)

где t_м — температура масла, °С; t_в — температура окружающего воздуха, °С (принимают обычно t_в = 20°С); Р_ч — подводимая мощность (или мощность на валу червяка), Вт;  — КПД редуктора (см. гл. I); k_t — коэффициент теплопередачи [k_t  1117 Вт/(м² • ^оС]; А — площадь теплоотдающей поверх­ности корпуса редуктора, м² (при подсчете А площадь днища не учитывают, если оно не обдувается воздухом); [_t] = 4060^оС — допускаемый перепад температур между маслом и окружающим воздухом (меньшие значения —для редукторов с верхним расположением червяка).

Если _t > [_t] , то следует увеличить теплоотдающую по­верхность ребрами (рис.10.38 и 10.39), вводя в расчет 50% их поверхности; можно уменьшить _t,

Рис. 10.40. Червячный редуктор со змеевиком для охлаждения масла

увеличив k_t. Для этого применяют обдув корпуса (см. рис. 10.31), повышающий k_t на 50—100%. Если оба указанных способа оказываются недостаточно эффективными, следует установить в масляной ванне змеевик, по которому пропускают охлаждающую воду (рис. 10.40).

§ 10.6. Допуски и посадки деталей передач

Единая система допусков и посадок — ЕСДП (ГОСТ 25346-82 и ГОСТ 25347-82) регламентирована стандартами СЭВ и в основном соответствует требованиям Международной организации по стандартизации — ИСО.

Основные термины и обозначения ЕСДП приведены ниже.

Номинальным размером называют размер изделия, полученный по расчету или выбранный по конструктивным соображениям. Изготовленные изделия всегда имеют некото­рые отклонения от номинальных размеров.

Для того чтобы изделие отвечало своему целевому назна­чению, его размеры должны выдерживаться между двумя до­пустимыми п р е д е л ь н ы м и размерами, разность которых образует д о п у с к. Зону между наибольшим и наименьшим предельными размерами называют полем допуска.

На рис. 10.41 показан графический способ изображения допусков и отклонений (поле допуска отверстия — охваты­вающая деталь — заштриховано клеткой, а поле допуска вала — охватываемая деталь — заштриховано точками). На рис. 10.41, а изображены отверстие и вал и их поля допусков: на рис. 10.41,б — только поля допусков (упрощенная схема).

К различным соединениям предъявляют неодинаковые тре­бования в отношении точности. Поэтому система допусков содержит 19 квалитетов: 01, 0, 1, 2, 3,...,17, расположенных в порядке убывания точности. Характер соединения деталей называют п о с а д к о й. Характеризует посадку разность разме­ров деталей до сборки.

Посадки могут обеспечивать в соединении з а з о р S или н а т я г N. Переходные посадки могут иметь или зазор, или натяг; они характеризуются наибольшим зазором S_mаx и наиболь­шим натягом N_maх.

Разнообразные посадки удобно получать, изменяя положение поля допуска или вала, или отверстия, оставляя для всех посадок поле допуска одной детали неизменным (рис. 10.42). Деталь, у которой положение поля допуска остается без изменения и не зависит от вида посадки, называют о с н о в н о й д е т а л ь ю с и с т е м ы. Если этой деталью является отверстие, то соединение выполнено в с и с т е м е о т в е р с т и я (рис. 10.42, а); если основной деталью является вал — в с и с т е м е в а л а (рис. 10.42,б). У основного отверстия нижнее отклонение EJ = 0. После допуска направлено в сторону увеличения номинального размера. У основного вала верхнее отклонение es = 0. Поле допуска направлено в сторону умень­шения номинального размера.

Основные отклонения обозначают буквами латинского алфа­вита: для отверстий прописными A, В, С и т. д.; для валов строчными a, b, с и т. д. Преимущественно назначают посадки в системе отверстия с основным отверстием Н, у которого EJ = 0.

Для посадок с зазором рекомендуют применять неосновные валы f, g, h; для переходных посадок — j_s, k, m, n; для посадок с натягом — p, r, s.

Посадки обозначают комбинациями условных обозначений полей допус-

ков. Например, означает соединение двух деталей с номинальным диа-

м

етром 35 мм, обработанных по нолям допусков H7 и f 7, в системе отверстия. Цифры означают номер квалитета. Та же посадка в системе вала будет иметь

обозначение

При назначении посадок следует пользоваться следующими рекомендациями: при неодинаковых допусках отверстия и вала больший допуск должен

быть у отверстия например, ; допуски отверстия и вала могут отличать-

ся не более чем на 2 квалитета.

В табл. 10.11 и 10.12 приведены отклонения основных от­верстий и отклонения валов для наиболее распространенных квалитетов и размеров от 18 до 180 мм.