- •Пояснительная записка
- •Задание
- •Реферат
- •Условные обозначения
- •1. Кинематический и энергетический расчет редуктора
- •2.2. Определение допускаемых контактных напряжений
- •2.3. Определение допускаемых напряжений изгиба
- •2.4. Расчёт конической передачи
- •2.5. Расчёт цилиндрической передачи
- •3. Предварительное определение диаметров валов
1. Кинематический и энергетический расчет редуктора
1.1. Определение общего передаточного отношения и распределения его по ступеням
Определение общего передаточного отношения редуктора:
;
; ;
.
Принимаем: ,.
1.2. Определение частот вращения валов редуктора
Запишем формулу для определения частоты вращения промежуточного вала:
.
1.3. Определение к.п.д. ступеней и мощностей на валах
Так как передача работает с умеренными скоростями и повышенными нагрузками, то согласно рекомендации [1] (приложения 1 стр. 23) выбираем для всех зубчатых колес привода шестую степень точности.
Для этой степени точности к.п.д. конической ступени , а к.п.д. цилиндрической ступени.
К. п. д. редуктора определяется так: .
Мощность на промежуточном валу определяется по формуле:
.
Мощность на входном валу определяется по формуле:
.
1.4. Определение крутящих моментов на валах
Крутящий момент на входном валу: .
Крутящий момент на промежуточном валу: .
Крутящий момент на выходном валу: .
2. Расчет зубчатых передач привода
2.1. Выбор материала зубчатых колес и обоснование термической обработки
Так как передача авиационная, то она требует обеспечения повышенной надежности и малых массо-габаритных характеристик, тогда для всех зубчатых колес привода выбираем высокопрочную конструкционную легированную сталь 12Х2Н4А с поверхностным упрочнением - цементацией, заготовка - штамповка.
Механические свойства:
Марка стали |
Вид термообработки |
Механические характеристики | |||
твердость зубьев |
предел прочности
|
предел текучести
| |||
на поверхности |
в сердцевине | ||||
12Х2Н4А |
цементация |
HRC 58-63 |
HRC 35-40 |
1200 |
1000 |
2.2. Определение допускаемых контактных напряжений
Допускаемые контактные напряжения для каждого зубчатого колеса определяется по формуле:
, где j-номер зубчатого колеса.
Так как материал для всех зубчатых колес одинаковый, сталь легированная цементированная с HRC= 60,5, то согласно рекомендации [1] имеем (см. приложение 2 стр.24):
- базовый предел контактной выносливости .
Так как заготовка-штамповка, то согласно рекомендации [1] имеем коэффициент безопасности равный .
Базовое число циклов перемены напряжений равно
, так как .
Расчётное число циклов перемены напряжений определяется по формуле:
, где
i-номер режима,j-номер зубчатого колеса, с-число зацеплений зуба за один оборот.
;
;
Коэффициент долговечности определяется по формуле:
(при );
(при ).
В качестве расчетного допускаемого контактного напряжения для каждой пары зубчатых колес принимаем меньшее из двух полученных.
Результаты расчётов приведены в таблице.
-
NHE1
1,270E+08
KHL4
1,348
NHE2
4,721E+07
[σH]1, МПа
1113
NHE3
4,721E+07
[σH]2, МПа
1300
NHE4
2,001 E+07
[σH]3, МПа
1300
KHL1
1,000
[σH]4, МПа
1500
KHL2
1,168
[σH]1,2, МПа
1113
KHL3
1,168
[σH]3,4, МПа
1300