РУАЭСТ (RUAEST)
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧАХ
Актуальность и цели. В связи с улучшением методов проектирования и технологии производства червячные передачи обладают большим потенциалом использования в различных машинах вместо цилиндрических передач. Одной из главных проблем при проектировании червячных механизмов является решение тепловых задач. В данной работе анализируются вопросы расчета и моделирования температурных полей в червячной передаче, в том числе с использованием автоматизированного проектирования. Материалы и методы. Решение задачи теплового проектирования червячного редуктора можно вести на основе аналитических методов или на основе метода конечных элементов. Результаты. Для решения задач теплообмена были разработаны расчетные параметрические модели двух конструкций червячных редукторов с горизонтальным и вертикальным расположением червяка. На основе разработанных численных алгоритмов может быть точно определена площадь поверхности корпусов редукторов, в том числе площадь рабочей камеры корпуса, что позволяет улучшить точность расчетов. Результаты численного моделирования показали, что обдув вентилятором улучшает теплоотвод при установке вентилятора как на вал червяка, так и на вал червячного колеса. Выводы. Для улучшения теплоотвода в червячных передачах возможно применение специальных вентиляторов. Использование моделирования метода конечных элементов позволяет отказаться от натурных экспериментов с изготовлением опытных образцов. Теплоотвод для разработанных конструкций корпусов редукторов лучше на 20 % (на основе результатов численного моделирования) по сравнению с результатами традиционных расчетов. Дальнейшим путем улучшения результатов численного моделирования является решение ряда контактных задач с учетом сил трения, в частности, в зоне контакта червяка и колеса в подшипниковых узлах