第四章蜗杆传动设计第六节蜗杆传动的效率和热平衡计算

　　二、蜗杆传动的热平衡计算

　　1、热平衡计算原因：
　　由于蜗杆、蜗轮啮合时齿面间相对滑动速度大，摩擦、发热大，效率低，对于闭式蜗杆传动，若散热不良，会因油温不断升高，而使润滑条件恶化导致齿面失效。所以，设计闭式蜗杆传动时，要进行热平衡计算。

　　2、热平衡计算方法
　　设热平衡时的工作油温为，则热平衡约束条件为：
　　　　　　　　＝＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　(4-22)
　　式中：为油的许用工作温度(℃)，一般在60～70℃，最高不超过90℃；
　　　　　为环境温度(℃)，一般取＝20℃；
　　　　　为蜗杆传递的功率(kW)；
　　　　　为蜗杆传动的总效率；
　　　　　A为箱体的散热面积()，即箱体内表面被油浸着或油能飞溅到，且外表面又被空气所冷却的箱体表面积，凸缘及散热片面积按50%计算；
　　　　　为散热系数，在自然通风良好的地方，取＝14～17.5；通风不好时，取=8.7～10.5。

　　3、散热措施
　　若计算结果超出允许值，可采取以下措施：
　　(1)在箱体外壁增加散热片，以增大散热面积；
　　(2)在蜗杆轴端装风扇(图4-11a)，加速空气流通以增大散热系数，此时，＝20～28；
　　(3)在箱体油池中设蛇形冷却管(图4-11b)；
　　(4)采用压力喷油润滑(图4-11c)。

(a)风扇冷却

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(b)冷却水管冷却　

(c)压力喷油润滑冷却

图4-11　蜗杆减速器的冷却方法