5. Определение диаметров валов
Диаметры валов рассчитываются по формуле:
,
где s – номер вала;
TS – крутящий момент;
– допускаемое
напряжение кручения ,
МПа
(принимаем
80
МПа);
=
0,85 – коэффициент пустотелости
Определяем диаметр I вала по формуле:
Принимаем значение dI = 42 мм.
Определяем диаметр хвостового вала по формуле:
Принимаем значение dхв = 25 мм.
Определяем диаметр промежуточного вала по формуле:
Принимаем значение d2 = 62 мм
Определяем диаметр вала несущего винта по формуле:
Принимаем значение dз = 78 мм.
6. Подбор и расчет подшипников
6.1 Подбор и расчет подшипников входного вала
Входной вал вертолета делаем по оригинальной схеме, т.е. двойной. Расчет подшипников будем вести для внешнего вала. Для данного вала были выбраны следующие подшипники: Номера подшипников 212, 32210
|
Шариковый радиальный |
d = 60 мм |
D = 110 мм |
C = 52000 кН |
C0 = 31000 кН |
|
Роликовый радиальный |
d = 50 мм |
D = 90 мм |
C = 45700 кН |
C0 = 27500 кН |
Для расчета подшипников необходимо определить силы, действующие на вал. Опорами вала являются подшипники. На вал не действует осевая сила поэтому были выбраны радиальные подшипники.
Рассмотрим вал как балку, на вал действуют две силы (Ft и Fr), точка приложения которых находится в месте установки зубчатого колеса.
Найдем эти силы:
,
где dW
– начальный
диаметр зубчатого колеса, мм;
Т1 - крутящий момент действующий на вал.
Fr находится по формуле:
=
200
Для определения реакций в опорах воспользуемся системой уравнения:
Сумма всех сил на ось Y, и сумма моментов сил относительно какой-либо опоры.
В результате решения системы уравнения получаем следующие значения:
По полученным данным построим эпюры вертикальных, горизонтальных и суммарных моментов сил, а также эквивалентных моментов.
Расчет шарикового подшипника
Расчет на долговечность сводится к проверке неравенства:
,
где
(1)
- долговечность подшипника в млн.
оборотов,
(2)
- эквивалентная долговечность подшипника
n = 2000 мин-1
Приведенная нагрузка Pрасч. определяют по формуле:
(3)
В данной формуле для нашего случая будет отсутствовать осевая сила Fa. Коэффициенты kT = 1; kб = 1,3
m' = 3 для шарикового подшипника.
V – коэффициент вращения равен 1,2 т.к. в данном случае вращается внешнее кольцо.
Х = 1
Подставив все известные величины в (3), получим: Р = 8919 Н.
Подставим Р в формулы (1) и (2) получим
L = 229
LE = 120
Сделаем проверку выбранного подшипника на динамическую грузоподъемность
Расчет роликового подшипника
Расчет будем вести по аналогии по формулам (1)-(3), но учитывая что:
m' = 3,33 для роликового подшипника
V = 1 – вращается внутреннее кольцо
n = 1690 мин-1 – т.к. скорость вращения будет за вычетом скорости сращения вала несущего винта (конструктивная особенность установки данного подшипника)
С учетом этого из формулы (3) получаем:
Р = 12600 Н - подставим в формулы (1) и (2) получим:
L = 101
LE = 100
Сделаем проверку выбранного подшипника на динамическую грузоподъемность
