Тепловой баланс.

 

Тепловые условия работы подшипников скольжения определяют по тепловому балансу. Тепловой поток, возникающий в результате мощности трения в подшипнике передается в окружающую среду через корпус подшипника, а так же со смазочным материалом, выходящим из поднипника. На практике преобладает обычно один или другой вид диссипации.

При отсутствии циркуляции смазочного материала для охлаждения подшипника, условие теплового баланса устанавливается следующим образом

(24)

Где - мощность трения в подшипнике или генерируемое тепло, Вт;

- интенсивность теплового потока при конвекции, Вт

Мощность трения , Вт в подшипнике или генерируемое тепло определяется по уравнению

(25)

Конвективный отвод тепла происходит из-за теплопроводности материала корпуса подшипника, излучения и конвективной теплоотдачи от поверхности корпуса в окружающую среду.

Интенсивность теплового потока , Вт через корпус подшипника при конвекции определяется по формуле

(26)

Где - коэффициент теплоотдачи, ;

Коэффициент теплоотдачи принимается равным

- при отсутствии вентиляции;

- при интенсивной вентиляции.

- температура окружающей среды;

Площадь поверхности охлаждения , м² часто бывает заранее неизвестна, поэтому можно воспользоваться аппроксимирующей формулой для конструкции подшипников на лапах

(27)

где- длина корпуса в осевом направлении, м;

- наружный диаметр корпуса подшипника, м;

- Общая высота подшипника на лапах.

Согласно условию (24) фактическая температура подшипника составит

(28)

Условие работоспособности подшипника

(29)

Если температура редуктора , вычисленная по формуле (29) оказывается выше максимально допустимой, то следует увеличить площадь поверхности охлаждения за счет увеличения поверхности охлаждения установкой ребер. При естественном охлаждении ребра следует располагать вертикально, с целью лучшего обтекания окружающим воздухом. Примерный профиль охлаждающих ребер показан на рис. 3.

Рисунок 3. Профиль охлаждающих ребер.

 

Размеры охлаждающих ребер следует выбирать следующими:

; ; ; ; .

Если увеличения поверхности охлаждения недостаточно, следует предусмотреть искусственное охлаждение редуктора. Искусственное охлаждение осуществляется следующими способами:

1. Обдув корпуса вентилятором, установленным на валу червяка. При этом коэффициент теплоотдачи составляет

(30)

Где - скорость воздушного потока.

Обдуваемая поверхность обычно снабжается ребрами, направленными вдоль воздушного потока.

2. Применение циркуляционной системы смазки с внешним охлаждение масла. При этом повышается до 90-150 при давлении подачи =0.05…0.2 МПа.