自然冷却的传动装置散热计算

自然冷却的传动装置散热计算

项     目

计 算 公 式 和 说 明

连续工作中产生的热量Q1

Q1=1000(1-η)P1(W)

式中  η—— 传动效率,见表齿轮和蜗杆传动的效率计算中表1

P1—— 输入轴的传动功率,kW

若Q1<Q2max,则传动装置散热情况良好

若Q1>Q2max,则传动装置只能间断工作,若需连续工作时,必须加以人工冷却(风扇吹风或通水冷却等)

箱体表面排出的最大热量Q2max

Q2max=KS(θymax-θ0)(W)

式中  K—— 传热系数,一般K=8.7~17.5W/(m2·℃)。传动装置箱体散热及油池中油的循环条件良好时(如有较好的自然通风,外壳上无灰尘杂物,箱体内也无筋板阻碍油的循环,油的运动速度快以及油的运动粘度小等)可取较大值,反之则取较小值。在自然通风良好的地方,K=14~17.5W/(m2·℃)。在自然通风不好的地方,K=8.7~10.5W/(m2·℃)

S—— 散热的计算面积,m2,是内表面能被油浸或飞溅到,而它所对应的外表面又能被空气冷却的箱体外表面面积,而其中凸缘、箱底及散热片的散热面积仅按实有面积的一半计算

θymax—— 油温的最大许用值,℃,对齿轮传动允许到60~70℃,对蜗杆传动允许到80~90℃

θ0—— 周围空气的温度,由减速器所放置的地点而定,一般取室温为20℃

按散热条件所允许的最大热功率Pθ

连续工作              

间断工作              

式中  Pi和ti—— 任一加载阶段的功率和时间

油温θy

连续工作             

若Pθ<P1或θy>θymax,则减速器允许的连续运转时间t为

冷却所需的停转时间t′为

间断工作            

其中           

式中 Gq、Gy—— 减速器的质量和润滑油的质量,kg

Cq—— 减速器金属零件的平均比热容,Cq≈502J/(kg·℃)

Cy—— 润滑油的平均比热容,Cy≈1674J/(kg·℃)

tx、tg—— 每一循环总时间和每一循环工作时间,h