7热功率
7.1热功率的应用
热功率是闭式齿轮传动在不起过规定的油箱温度时所能连续传递的最大功率。热功率应等于或起过实际运行传递的功率。当确定热温的技术要求时不使用选用系数。热功率的大小取决于闭式传动的特性、运行条件、最大许用油箱温度以及采用冷却的类型。热功率的主要判断标准是最大允许的油箱温度。难以接受的高温箱温度，由于增加了油的氧化率、降低了油的黏度，因而影响齿轮传动装置的运行。黏度的降低导致轮齿与轴承接触表面上油膜厚度的降低，因而降低了这些零件的抗点蚀的寿命。为达到齿轮传动装置的要求寿命与性能，支行时油箱温度必须估算与限制。
用本指导性技术文件计算的闭式齿轮传动装置的热功率限制最大允许的油箱温度为95℃，但根据齿轮制造商的经验或应用要求，油箱温度可选择在95℃上下，见7.5。
具有给定冷却类型的特定齿轮传动装置，在确定其热功率时会用到的附加标准这与传动装置的运行条件有关。基本热功率PT是在下列条件下通过试验（A法）或计算（B法）确定的。
a)油箱温度为95℃；
b)周围空气温度为25℃；
c)在大的室内空间条件下周围空气流动速度≤1.4m/s；
d)海平面上的空气密度；
e)连续运行（100%的热功率，PT）。
对于与此标准有偏差时的修正系数在7.5中给出。
7.1.1热运行的条件
7.1.1.1间断运行
对于间断运行，输入功率可以起过制造商的热功率而油箱温度不超过95℃。
7.1.1.2不利条件
当存在不利条件时，运行在其热功率以内的齿轮传动装置的能力应该降低。一些不利环境条件的例子为：
a)封闭空间；
b)堆积物盖住了齿轮传动装置，降低了热扩散；
c)高环境温度，诸如锅炉或涡轮机房或热加设备；
d)海拔很高的地方；
e) 存在太阳能或辐射热。
7.1.1.3有利条件
当在增加空气流动或环境温度低的条件下运行时，热功率可以提高。
7.1.2辅助冷却
当热功率对某些运行条件不满足时，应使用辅助冷却。可用一些方法使油冷却，比如：
a)通风风扇冷却：该风扇须维持风扇冷却的热功率；
b)热交换器：所用热交换器必须能够吸收因不能被齿轮传动装置以对流与辐射方式扩散而产生的热量。
7.2确定热功率的方法
热功率可用两种方法中的一种来确定：A法，试验；或B法，计算。
1）A法，试验法：各种规格的齿轮传动装置在运行条件下的试验是确定齿轮传动装置热功率的最佳方法，见7.3条。
2）B法，热平衡计算法：齿轮传动装置的热功率，可以用热平衡方程计算，该方程等于产生的热PV和耗散的热PQ。7.4给出了热功率的计算法。7.4.2讨论了计算生成热的方法。7.4.3讨论了热耗散的方法。
热功率计算应包含两个旋转方向，齿轮传动装置的热功率是两个方向计算得到的最小值。或者如果知道，就用工作方向的数值。
7.3A法——试验法
特定齿轮传动装置在其设计运行条件下的试验是确定热功率最可靠的方法。温度的试验涉脱离到要测量空载与至少一、二个载荷增量时额定速度下运行的齿轮传动装置的稳态油箱温度。最好一次试验的油箱温度为95℃。
温度试验的某些可接受的指导性意见如下：
a)在试验期间，必须稳定与测量周围空气温度与速度；
b)齿轮传动装置要求达到稳态油箱温度的时间决定于传动装置的尺寸与冷却类型；
c)当油箱温度的变化处在每小时1℃或以下时，可以大致认为属稳态条件。
油箱里的油温在不同位置可有15℃的变化，外表面的温度与油箱温度显然是不同的。抽向运转会引起不同的油箱温度。
当温度试验期间，假如详细分析热传递系数与有效箱体表面积，应测定箱体外表面温度如带通风风扇冷却，则箱体表面空气速度分布也应测量。
空载试验不能确定出热功率，如果空载时使传动装置运转装置运转所需要的功率测量出来，可以用它来确定热传导系数。
7.4B法——确定热功率PT-B的计算方法
7.4.1热平衡计算
由于载荷与轮齿啮合轴承功率损失有关的摩擦因数的相关性，热功率计算法是一个反复迭代过程。热功率计算基础是在齿轮传动装置输入功率PA时的功率损失PV等一起齿轮传动装置的热耗散PQ。
PQ=PV………………………………（32）
齿式满足7.1的条件时，PT-B=PA.
齿轮传动装置热的产生来源于与载荷有关的PL与载荷无关的功率损失PN。
PV=PL+PN…………………………（33）
PL是输入功率PA的函数。
PL=f(PA)……………………（34）
根据公式（32）～公式（34），可以得出如下基本热平衡方程：
PQ-PN- f(PA)=0…………………………（35）
为确定基本热功率PT-B，改变PA直至使方程（35）得到满足为止。通过重新计算不同的输入功率PA时的与载荷有关的功率损失PL是可以做到的。假如PQ≤PN则齿轮传动装置没有热载荷能力。
该设计必须改变，增加PQ或用辅助冷却方法。
当满足方程（35）时，传动装置的总效率η可由式（36）计算：
传动装置的热功率：
7.4.2热量生成
热量产生有两个来源，即与载荷有关的和与载荷无关的。与载荷有关的功率损失由轴承功率损失和轮齿啮合功率损失组成。
与载荷无关的功率损失同油封功率损失、内部齿轮风阻与搅油的功率损失、内部轴承风阻与搅油功率损失和油泵消耗功率所组成。
这些功率损失应是齿轮传动装置中每个零件功率损失的总和
轴承功率损失PB、啮合功率损失PM、油封功率损失PS、齿轮风阻与搅油功率损失PWG、轴承风阻与搅油功率损失PWB和油功率损失PP等数值应用如附录C与附录D中给出的可接受方法来计算。
7.4.3热耗散PQ
在齿轮传动装置扩散的热量受到齿轮传动装置表面积、经过该表面的空气速度、油箱与周围空气的温差ΔT、从油到箱体的热交换率以及齿轮箱体与周周空气间的热交换率等的影响。公式（40）给出热耗散的计算。
PQ=ACKΔT…………………………（40）
热耗散PQ应该用如附录C与附录D中给出的可接触方法来计算。
7.5非标准运行条件的修正
当对于具体的实际运行条件不同于7.1规定的标准的条件，而热功率按照7.1的条件计算时，应作如下修正：
PThm=PTBrefBVBABTBD……………………（41）
Bref与BA可用于自然的或通风风扇冷却。BV仅能用于自然冷却。
当环境条件超过附录C中表C.5～表C.9中给出的范围时，或当采用不同时自然或通风风扇的其他类型冷却需要修正系数时，应与齿轮传动装置制造商协商。
当周围空气温度低于25℃时，Bref允许提高热功率。相反地，如周围空气温度超过25℃时，热功率要降低，见附录C的表C.5。
与周围空气由于自的或施加的风场面形成的空气流动速度稳定地超过1.4m/s时，增加了的对流热转换允许用BV来增加热功率，相反，周围空气速度≤0.50m/s，热功率要降低，见附录C的表C.6。在较高的高处，空气密度的降低引起下降系数BA，见附录C的表C.7。
标准的最大允许油箱温度为95℃，较低的油箱温度需要用BT来降低热功率，见附录C的表C.8。最大许用油箱温度起过95℃时将增加热功率，在某些应用场合能保证的齿轮传动的性能，然而必须承认95℃以上的温度下运行会减少润滑剂和接触密封的寿命，以及加速齿轮与轴承表面损坯，同时增加保养的频率。在考虑最大许用油箱温度起过95℃时，应与齿轮制造商协商。
当齿轮传动装置碰到传动速度为零期间的不连续运行时，由此时引起的间歇时间允许由BD来增加热功率，见附件C的表C.9。
