Редуктором называют механизм, служащий для передачи
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Значения |
K |
H |
и |
K |
F |
достаточно большие и, если действительные |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
напряжения превысят допускаемые, можно будет снизить эти напряжения применением бочкообразных зубьев или зубьев с модификацией.
w |
|
K |
2000T |
||
|
|
|
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Ht |
|
H |
d |
|
|
|
|
b |
w 3 |
|
|
|
|
w 3 |
|
|
462.426
(Н/мм);
Тогда напряжения:
|
|
Z |
|
Z |
|
Z |
|
w |
Ht |
U |
2 |
1 |
1072.35 |
|
|
1086.75 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
H |
H |
M |
d |
|
|
* U |
|
H |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
w 3 |
2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Перенапряжение меньше 3%. Значит полученные габариты колеса удовлетворяют заданным условиям.
. Проверка на изгибную выносливость
Найдем напряжения при изгибе зубьев. Для этого подбираем коэффициенты формы зубьев.
YF 3
3.9
,
Y |
36/11 |
F 4 |
|
.
Найдем отношение допускаемых напряжений к коэффициентам:
|
F |
|
|
|
3 |
||
|
|
||
Y |
|
|
|
|
F 3 |
|
|
Так как
|
|
F |
|
122.222 |
|
102.564 |
|
4 |
|||
Y |
|
|
|||
; |
F 4 |
|
. |
||
|
|
||||
|
|
|
|
||
102.564 122.222 |
, проверяем зуб шестерни. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
2000*T |
||
w |
|
|
* |
|
|
3 |
|
ft |
F |
b |
d |
|
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
w 3 |
||
|
|
|
|
|
w 3 |
|
|
515.625
(Н/мм);
|
|
1.88 |
3.2 |
|
|
Z |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
|
|
|
3 |
* |
U |
2 |
|
|
|
|
|||
U |
||||
|
||||
|
|
|
2 |
|
1 |
1.7109 |
|
;
Y
Y
|
1 |
|
1 |
|
0.615 |
|
|
|
|
|
|||
K |
0.95 * 1.7109 |
; |
||||
1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда:
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
Y |
*Y |
*Y |
* |
ft |
F 3 |
|
|||||
|
F 3 |
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
t |
247.445
.
Полученное значение меньше допустимого, значит полученные габариты колеса удовлетворяют заданным условиям.
зубчатый двухступенчатый цилиндрический редуктор
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Определение геометрических размеров
-ая ступень:
|
Для колеса |
Z |
|
26 |
, |
d |
|
|
m Z |
|
104 |
(мм), |
||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
w1 |
t |
1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(мм), |
d |
f 1 |
d |
w1 |
2.5m |
t |
94 |
(мм). |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Для колеса |
Z |
|
78 |
, |
d |
|
|
m Z |
|
312 |
(мм), |
||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
w 2 |
t |
2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(мм), |
d |
f 2 |
d |
w 2 |
2.5m |
t |
302 |
(мм). |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
d |
a1 |
d |
w1 |
2m |
t |
112 |
|
|
|
|
|||
d |
a 2 |
d |
w 2 |
2m |
t |
320 |
|
|
|
|
(мм),
(мм),
-ая ступень: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для колеса |
Z |
|
24 |
, |
d |
|
m Z |
|
120 |
|
3 |
|
|
w 3 |
t |
3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
d |
f 3 |
d |
w 3 |
2.5m |
t |
107.5 |
(мм). |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для колеса |
Z |
|
90 |
, |
d |
|
m Z |
|
450 |
||||||
|
4 |
|
|
|
|
w 4 |
t |
4 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
d |
f 4 |
d |
w4 |
2.5m |
t |
437.5 |
(мм). |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(мм),
(мм),
d |
a 3 |
d |
w 3 |
2m |
t |
130 |
||
|
|
|
|
|||||
d |
a 4 |
d |
w 4 |
2m |
t |
460 |
||
|
|
|
|
|
|
|||
Оценочный расчет диаметров валов
Крутящий момент в поперечных сечениях валов
Ведущего TI=660.138 (Hм)
Промежуточного TII= 1980.412 (Hм)
Ведомого TIII= 7162.5 (Hм)
Диаметр ведущего вала при [ ]k=27H/мм2
d |
|
3 |
660.138 |
|
|
|
0.059м |
|||
B1 |
27 * 10 |
6 |
1 |
0.8 |
4 |
|
||||
|
0,2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
Принимаем dВ1=60 мм.
У промежуточного вала расчетом на кручение определяем диаметр опасного сечения (под шестерней) по пониженным допускаемым напряжениям.
[ k] = 27H/мм2
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
dВ 2 |
3 |
|
|
T |
|
|
0.085м |
|
[ |
] 1 4 |
|
||||
|
0,2 |
|
|||||
|
|
|
|
k |
|
|
|
Принимаем диаметр под шестерней dВ2=85 мм. Диаметр под колесом принимаем равным диаметру под шестерней.
Ведомый вал рассчитываем при [ ]k =27H/мм2
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
d |
|
3 |
|
I |
|
|
0.13м |
|
В 3 |
[ |
] 1 |
4 |
|
||||
|
0,2 |
|
||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
k |
|
|
|
Принимаем диаметр dВ3 =130 мм.
Выходной вал рассчитываем при [ ]k =90H/мм2
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
d |
|
3 |
|
I |
|
|
0.087 м |
|
В4 |
[ |
] 1 |
4 |
|
||||
|
0,2 |
|
||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
k |
|
|
|
Принимаем диаметр dВ4 =85 мм.
По полученным диаметрам подберем роликовые подшипники легкой серии.
Проверочный расчет валов
Уточненный расчет проведем для выходного вала. Составим расчетную схему. Все размеры возьмем из компановки: а=0.18 м; b=0.54 м.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Для этого вала крутящий момент: |
T |
7162,5 |
|
Нм. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
F 3,6 * 10 |
3 |
P * |
2700 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
V |
|
|
|
|
|||||||
Сила тяги: |
|
|
|
|
|
|
(Н), где |
|
|
||||
|
|
|
|
0,7 |
|
|
|||||||
мощность |
P 750 |
кВт, КПД |
, скорость полета |
V 700 |
|||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
Вес винта: |
G 1500* 4 6000 |
(Н). |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Максимальный гироскопический момент: |
M |
г |
2 * I * * |
||||||||||
|
max |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
км/ч.
, где
|
n |
g |
* g |
|
|
|
|||
V |
||||
|
||||
|
|
|
эв |
|
I m * R2
|
1.5 * 9.8 |
* 3600 0,151 |
||
350* 1000 |
||||
|
|
(об/сек); |
||
|
|
|
||
150 * 0,35 * 1,5 2 |
41,34 (Нм2); |
|||
|
2 n |
|
2 * 970 |
101,578 |
|
60 |
60 |
||||
|
|
|
(об/сек).
Тогда: |
M |
г |
max |
1269,96 |
(Нм). |
|
|
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Найдем суммарный момент, действующий в наиболее опасном сечении
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
M Mг G * a 189,96 (Н*м).
Найдем приведенные суммарный момент и крутящий момент:
Мп К * М 2 * 189,96 379,93
Тп К *Т 2 *7162,5 14325 (Нм).
(Нм);
Найдем эквивалентное напряжение:
|
|
|
|
32000 |
|
|
|
2 |
0,75Т |
2 |
348,68 |
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
M |
|||||||
э |
d |
3 |
|
4 |
п |
п |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(МПа).
Полученное напряжение меньше допускаемого
|
|
т |
|
||
|
|
|
|
s |
|
500 357,14
1,4
(МПа)
Проведем также проверку вала по усталостной прочности. Для этого вычислим коэффициент запаса
|
s |
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
s |
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
s |
s |
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
a |
|
m |
|
|
|
|
d |
a |
m |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
, где |
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Для вала из стали 40Х: |
|
1 |
320 |
|
МПа, |
|
|
0,1 |
, |
|
1 |
200 |
МПа, |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0,05 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
5,239 |
||||||
|
|
|
|
m |
|
d |
2 |
475,81 |
|
|
|
|
a |
0,1d |
3 |
|
1 |
4 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
При этом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(МПа); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(МПа); |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
98,77 |
|
a |
m |
3 |
1 |
|
4 |
|
|||||
|
|
0,4d |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(МПа).
|
|
|
|
K |
|
K |
|
|
|
|
|
K |
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F 1 |
|
|
|
|
|
|
F 1 |
|
|
||
|
|
K d |
|
|
|
|
1,24 K d |
|
|
|
1,24 |
||||||
|
|
|
|
KV |
|
|
|
|
KV |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
. |
||
|
|
Подставляем полученные значения |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
s |
|
|
|
|
320 |
|
|
5,917 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1,24 * 5,239 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
0,1* 475,81 |
|
; |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
200 |
|
|
|
1,568 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
0,05 * 98,77 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1,24 * 98,77 |
; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
s |
5,917 * 1,568 |
|
||
|
2 |
1,568 |
2 |
|
|
5,917 |
|||
|
|
|
||
1,52
.
Полученное значение выше допускаемого
s
1,25... |
1,5 |
.
Определение долговечности подшипников
Подшипники выбирают по диаметру вала, после чего долговечность
подшипников рассчитывают по формуле.
|
|
10 |
6 |
C |
L |
|
|
||
|
|
|
||
h |
|
60n |
P |
|
|
|
|||
n 10850 |
об |
|||
/
p
, где n - частота вращения, об/мин.
мин
C - динамическая грузоподъемность,
p- показатель степени: для роликоподшипников р=10/3. Приведенную нагрузку для радиальных подшипников определяют по
формуле:
F= Fr б t
- коэффициент вращения, =1 при вращении внутреннего кольца. Fr -радиальная сила воспринимаемая подшипником.
б - коэффициент безопасности, б =1,1 - при небольших перегрузках.t - температурный коэффициент.
.Определение долговечности подшипника входного вала .
F |
2 * T1 |
2 * |
660 |
|
|
||
t |
dw1 |
|
104* 10 3 |
|
|
Fr Ft * tg( w ) 4620,59
Найдем реакции в опорах:
|
|
|
|
|
RA |
|
Fr * b 2 |
Ft * b 2 |
|
|
a b |
|
||
|
|
|
||
12694
(Н); (Н); Fa 0 .
|
|
|
|
|
|
|
|
4620,59 * 2 / 25 2 |
12694* 2 / 25 2 |
|
6211 |
|
0,174 |
|
|||
|
|
|
|
||
(Н);
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
2 |
2 |
|
2 |
2 |
|
|
|
F * a |
F * a |
|
4620,59 * 0,094 |
12694* 0,094 |
|
R |
|
r |
t |
|
|
|
7298 |
|
|
|
|
||||
B |
|
a b |
|
0,174 |
|
||
|
|
|
|
||||
(Н).
Для наиболее нагруженной опоры рассчитываем эквивалентную нагрузку:
F= Fr б t=7623,973 (Н).
Долговечность этого подшипника при С=54800 Н:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
L
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
10 |
C |
|
||
L |
|
|
1100,9 |
|||
|
|
|
|
|||
h |
|
60n |
F |
|
||
|
|
(час), при допустимой долговечности |
||||
|
|
|
|
|
|
|
1250 |
час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Найденная долговечность приемлема.
. Определение долговечности подшипника промежуточного вала.
F |
2 *T |
2 * |
1980 |
|
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
t |
d |
|
|
120* 10 |
3 |
|
w 3 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Fr Ft * tg( w ) 12013,5
Найдем реакции в опорах
33006
(Н); (Н); Fa 0 .
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
F * b |
F * b |
|
12013,5 * 0,072 |
33006* 0,072 |
|
|
R |
|
|
r |
t |
|
|
|
17562 |
|
A |
a b |
0,144 |
|||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||
(Н); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
F * a |
F * a |
|
12013,5 * 0,072 |
33006* 0,072 |
|
|
R |
|
|
r |
t |
|
|
|
17562 |
|
B |
|
a b |
|
0,144 |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
(Н).
Для наиболее нагруженной опоры рассчитываем эквивалентную нагрузку:
F= Fr б t=19822,33 (Н).
Долговечность этого подшипника при С=99000 Н:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
L
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
10 |
C |
|
||
L |
|
|
981,3 |
|||
|
|
|
|
|||
h |
|
60n |
F |
|
||
|
|
(час), при допустимой долговечности |
||||
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
час. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Найденная долговечность приемлема.
. Определение долговечности подшипника ведомого вала
Ft Fr
2 * T |
2 * |
|||
3 |
||||
|
|
|
||
d |
|
|
|
|
w 4 |
|
|
|
|
F * tg( |
w |
) |
||
t |
|
|
||
7162,5 |
|
31833 |
|
|||
450* 10 |
3 |
|
||||
|
|
|
(Н); |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
11586 |
|
(Н); |
F |
0 |
. |
|
|
|
a |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Найдем реакции в опорах
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
F * b |
F * b |
|
31833* 0,104 |
11586* 0,104 |
|
||||
R |
|
|
r |
|
t |
|
|
|
|
|
|
17270 |
A |
|
a b |
|
|
0,204 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(Н); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
2 |
F |
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
* a |
* a |
|
31833* 0,1 |
11586* 0,1 |
|
|
|||
R |
|
|
r |
|
t |
|
|
|
|
|
16606 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
B |
|
|
a b |
|
|
0,204 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(Н).
Для наиболее нагруженной опоры рассчитываем эквивалентную нагрузку
F= Fr б t=19117,53 (Н).
Долговечность этого подшипника при С=100000 Н: