齒輪箱潤滑流（liú）量計算

2013-02-27

　　摘　要：本文通過一個工程實例介紹齒輪箱循環式稀油潤滑係統的設計原理及計算方法。
　　關（guān）鍵詞：齒輪（lún）箱；稀油循環潤（rùn）滑係統；設計原理；計算方法
　　齒（chǐ）輪箱的製造質（zhì）量是保證齒輪長（zhǎng）期正常工作的必要條件，但齒輪潤滑油的循（xún）環係統對（duì）齒輪壽命的影響也是很大的，如果齒輪（lún）的潤滑流量不足，會造成齒輪齒麵的粘著破壞，縮短齒輪的壽命，如潤滑流量設計過大則會造（zào）成（chéng）投資的增加（jiā）、運行（háng）成（chéng）本的增加。所（suǒ）以（yǐ）選擇一個合理的潤滑流量對齒輪箱的設（shè）計是十分重（chóng）要的（de）。
　　齒輪的潤滑方式是采用油浴潤滑方式還是采用噴淋潤滑，取（qǔ）決於（yú）齒輪外沿的圓周切線速度。當圓周切線速度大於15 m/s時，采用噴淋潤（rùn）滑方式；如圓周（zhōu）切線速度（dù）小於15 m/s ，原（yuán）則上可采用油浴潤滑方式，但要進行熱平衡校驗，如果齒輪箱外形（xíng）很緊湊，散熱麵積小，要采用噴淋潤滑方式。所以齒輪箱潤滑方式的（de）確定，要視潤滑油液是否達到熱平衡。
　　齒輪箱噴淋（lín）潤滑方式的流量（liàng）計算是十分重要的，本（běn）文（wén）介紹一種（zhǒng）大型齒輪箱的工程計算方法，供工（gōng）程設計（jì）人員（yuán）參（cān）考：
　　根據比熱容的計算公式，經過單位變換（huàn）可得出下式：
　　式中（zhōng）：Q——潤滑流量；
　　　　　K——係數；
　　　　　C——潤滑油的比熱（rè）容；
　　　　　ΔT——溫差；
　　　　　PF——功率損失；kW
　　例：某冶金企（qǐ）業減速機，電機額定功率為5000 KW，電機的過載係數為2.5倍，負載曲線（xiàn）見附圖，齒輪為單級齒輪硬齒麵人字形齒，加工精度為6級，機械效率0.99（不含軸承的機械效率（lǜ）），潤滑油的密度取值0.85，潤滑油（yóu）的比熱（rè）容（róng）為1.88，並假設潤滑油的流量為均勻連續介質。試計算（suàn）齒輪齒麵的潤滑（huá）流量。
　　1、計算發熱功率：
　　根據減速箱的負載功率（lǜ）曲線，可按算術平均功率計算公式計算該減速（sù）箱的平均功率。 

      
　　考慮齒輪箱的效率為0.99，齒輪箱輸入軸的實際功率為P=P平均/0.99=3232 kW
　　假設齒（chǐ）輪的功（gōng）率損失全部轉化為熱量，則發熱功率為PF=32 kW
　　2、計算潤滑流量：
　　式中：潤滑油的比熱容C=1.88
　　　　　潤滑油的密度0.85
　　　　　設允許的潤滑油溫差ΔT=10℃
　　可將上式簡化為Q=3.75×PF=3.75×32=120 l/min
　　潤滑油流量的Z終確（què）定與潤滑油的噴射方式（shì）有著密切的關係，潤（rùn）滑油的噴射方式有兩種；低壓（采用鋼（gāng）管頭打（dǎ）扁）噴射和高壓（加阻尼和噴（pēn）嘴）噴射，一般說來，采用低壓噴（pēn）射（shè）方式時流（liú）量取（qǔ）大值，采（cǎi）用高壓噴射方式時流量取小值。噴嘴的（de）安裝位置應放在齒輪齧合區的分離麵上，有利於（yú）熱量的帶出。
　　潤滑流量的Z終確定還與潤（rùn）滑（huá）油箱體和（hé）冷卻強（qiáng）度有著密切關係，所以在做係統（tǒng）設計時要中和考慮包含當地的環境溫度（dù）等各方麵的因素，才（cái）能（néng）設計出Z優的潤（rùn）滑（huá）係統。雙級或多級齒輪的減速箱的流量確定，其第二級的流量按（àn）單（dān）級齒輪計算（suàn）流量的90%計取較為合理，其餘各級按上述原（yuán）則遞減。
　　參考文獻：
　　中國機械（xiè）工程學會摩擦（cā）學（xué）會《潤滑（huá）工程（chéng）》北京：機械工業出（chū）版社，1986  
　　《國內外Z新（xīn）潤滑（huá）油及（jí）潤滑實用手冊》廣東科技（jì）出版社，1997
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