Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный аэрокосмический университет

имени академика С.П. Королева

(национальный исследовательский университет)»

Кафедра основ конструирования машин

Домашнее задание по расчёту зубчатых передач

авиационного редуктора

Вариант № 2-6

Выполнил студент: Мешков А.А.

Группы 2301

Руководитель проекта: Силаев Б.М.

САМАРА 2012

Техническое задание №2, вариант №6

Кинематическая схема проектируемого редуктора.		Исходные данные: FT = 35 кН FH = 1.6 кН nвых = 180 мин-1 nвх = 2100 мин-1 Pвых = 150 кВт th = 1500 ч l = 550 мм режим работы 5
Таблица 2 – Режим нагружения T1 T2 T3 n1 n2 n3 th1 th2 th3 TH 0,95TH 0,80TH nН 1,05nН 1,25nН 0,70th 0,20th 0,10th Рисунок 2 – График режима нагружения Примечания: 1. За расчетную (номинальную) нагрузку принимается максимальная из длительно действующих нагрузок, при которой число циклов перемены напряжений Nn ≥ 5∙104. 2. Коэффициент нагрузки kg = 1,15…1,3 при этом число перемены циклов напряжений Nn ≥ 1∙104
1-входной вал; 2-промежуточный вал; 3-выходной вал; a, b-центральные колеса; g-сателлит.	FT , кН – Тяга несущего винта FH , кН – Продольная сила несущего винта nвых , мин-1 – Частота вращения выходного вала Pвых , кВт – Мощность на выходном валу nвх , мин-1 – Частота вращения входного вала th , ч – Срок службы редуктора l , мм – Расстояние от плоскости вращения винта вертолёта до плоскости крепления к подредукторной раме.

Реферат

Курсовой проект.

Пояснительная записка: стр. , рис. , источников .

Графическая документация:

Редуктор, подшипник, гайка, болт, вал, корпус,

зубчатое колесо.

Разработана конструкция редуктора для передачи и усиления крутящего момента с вала двигателя на винт. Обоснована целесообразность использования зубчатых колёс.

Содержание

Кинематический и энергетический расчеты редуктора 7

1.1 Определение общего передаточного отношения и распределение его по ступеням 7

1.2 Определение частот вращения всех элементов привода 7

1.3 Определение числа сателлитов для планетарной ступени 9

1.4 Определение КПД ступени и мощности на валах 9

2. Расчет зубчатых передач редуктора 10

2.1 Выбор материала зубчатого колеса и обоснование термообработки 10

2.2 Определение допускаемых напряжений 10

2.4 Расчет конической передачи. 15

2.4.1. Определение основных параметров конической передачи с прямым зубом. 15

2.4.2. Определение модуля и числа зубьев. 15

2.4.3. Проверочный расчет передачи на контактную прочность. 17

2.4.4. Проверочный расчет передачи на выносливость по изгибу. 17

2.4.5. Проверочный расчет передачи на статическую прочность при перегрузках. 18

2.4.6. Определение геометрических размеров передачи. 18

2.5 Расчет планетарной передачи. 20

2.5.1. Определение габаритов передачи a-g. 20

2.5.2. Определение модуля зацепления. 20

2.5.3. Подбор чисел зубьев и уточнение передаточных отношений. 21

2.5.4. Определение геометрических размеров передачи. 21

2.5.5. Определение ширины коронки центрального колеса «в». 22

2.5.6. Проверочный расчет передачи на контактную прочность. 22

2.5.7. Проверочный расчет передачи на выносливость по изгибу. 24

3. Определение усилий в зацеплениях. 25

3.1. Расчет усилий в зацеплении конической передачи. 25

3.2. Расчет усилий в зацеплении планетарной передачи. 25

4. Обоснование конструкции и определение размеров основных деталей и узлов привода. 26

4.1. Предварительное определение диаметров валов и осей. 26

Кинематический и энергетический расчеты редуктора

1. Определение общего передаточного отношения и распределение его по ступеням

Согласно заданию имеем частоту вращения валов:

Общее передаточное число редуктора:

Принимаем , тогда:

1.2 Определение частот вращения всех элементов привода

Частота вращения вала 1 (см. исходные данные)

Частота вращения вала 2

Частота вращения вала 3 (см. исходные данные)

Частота вращения зубчатого колеса «а» при остановленном водиле:

Частота вращения зубчатого колеса «b» при остановленном водиле:

, отсюда

,

.

1.3 Определение числа сателлитов для планетарной ступени

Число сателлитов для планетарной ступени определяется по формуле

округляем до целого так, чтобы , отсюда .

1.4 Определение КПД ступени и мощности на валах

Т.к. передача авиационная, она требует обеспечения высокой надежности, работает с умеренными скоростями и высокими нагрузками, то согласно рекомендации [1] для всех зубчатых колес выбираем 7-ю степень точности. Для нее имеем:

Тогда

.

Мощности на валах определяются по следующей формуле:

Определение крутящих моментов на валах

Крутящие моменты на валах определяются по следующей формуле:

, тогда

крутящий момент на валу 1: ;

крутящий момент на валу 2: ;

крутящий момент на валу 3: ;

момент, действующий на колесо «a»:

;

.