22.2.3  强制冷却

22.2.3 强制冷却

当工作中产生的热量大于箱体表面排出的最大热量，齿轮传动装置需进行强制冷却。

强制冷却常见有三种形式。

1.风扇吹风冷却

风扇吹风冷却示意图如图22-2所示。风扇吹风冷却的参数计算如下：

1）风扇吹风冷却时传动装置排出的最大热量为

Q_2max=（hS″+h′S′）×（Q_ymax-Q₀） （22-15）

式中 h′——风吹表面传热系数，一般可在75.36～146.54kJ/（m²·h·℃）的范围内选取（风速较大时取上限值）。也可按关系确定，式中v_f为冷却箱壳的风速，其概略值见表22-12（风扇装在高速轴上）。

S′——箱体受风吹的表面积（m²）；

S″——箱体不受风吹的表面积（m²）。

图22-2 风扇吹风冷却

表22-12 转速与风速关系

2）冷却所需的风扇风量q_f（m³/h）

式中 θ_1f——风吹经箱体后的温度，θ_1f=θ₀+（3～6）℃；

ν_f——干空气的密度，ν_f=1.29kg/m³；

c_f——空气定压比热容。c_f≈1.005kJ/（kg·℃）；

η_f——吹风的利用系数，取η_f≈0.8。

2.水管冷却

1）水管冷却（见图22-3）时传动装置排出的最大热量为

Q_2max=hS（θ_ymax-θ0）+h′S_g[θ_ymax-0.5（θ_1s+θ_2s）] （22-17）

式中 h′——蛇形管的传热系数，对紫铜管或黄铜管按表22-13选取。对壁厚1～3mm的钢管，表中的h′值应降低5%～15%；

S_g——蛇形管的外表面积（m²）；

θ_1s——蛇形管出水温度（℃）；(https://www.daowen.com)

θ_1s≈θ_2s+（5～10）℃

θ_2s——蛇形管进水温度（℃）。

其余符号见式（22-8）。

图22-3 水管冷却

2）冷却水所需的循环水量q_s为

式中 S_g——所需的蛇形管外表面积（m²）；

表22-13 蛇形管的传热系数h′

3.润滑油循环冷却

1）润滑油循环冷却（见图22-4）时传动装置排出的最大热量Q_2max为

Q_2max=hS（θ_ymax-θ₀）+60q_yν_yc_y（θ_1y-θ_2y）η_y （22-19）

式中 q_y——循环润滑油量（L/min）；

ν_y——润滑油的重度，ν_y≈0.9（kg/L）；

θ_1y——循环油排出的温度（℃）；

θ_1y≈θ_2y+（5～8）℃

θ_2y——循环油进入的温度（℃）；

η_y——循环油的利用系数，取η_y=0.5～0.7。

图22-4 润滑油循环冷却

2）冷却所需的润滑油量q_y为