Расчёт и конструирование передачи винт-гайка подъёмника стабилизатора самолёта ИЛ-76
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
рый выбирают из конструктивных соображений в пределах 1,2…1,5, большие размеры назначают для резьб малых диаметров, принимаем .
При трении закалённой стали по бронзе, рекомендуют выбирать допустимое удельное давление МПа, принимаем МПа.
Тогда
мм;
) из условия прочности винта на сжатие или растяжение внутренний диаметр резьбы определяют по формуле:
,
где МПа - допускаемое напряжение, и, учитывая, что - предел текучести, МПа, n=2…3 - коэффициент запаса прочности при статическом нагружении, принимаем n=3, получаем: ;
- коэффициент, учитывающий действие скручивающих моментов винтовой пары и опорой пяты.
мм;
3) из условия устойчивости стержня винта внутренний диаметр резьбы находят по зависимости:
,
где [ny] - допускаемый коэффициент запаса устойчивости, [ny] = 2,5…5,0, принимаем [ny] = 5,0;
- коэффициент приведения длины, зависящий от условия закрепления винта, ;
? - длина сжатого участка винта, ?мм; E = 2,1.
мм.
В зависимости от направления нагрузки, действующей на винт, назначения передачи и требований в отношении КПД, выбираем трапецеидальный профиль резьбы.
Из трёх значений диаметров винта принимаем большее: d2=88,5мм и уточняем его по таблицам стандартов выбранной трапецеидальной резьбы.
При этом выбираем также размеры всех параметров трапецеидальной резьбы ГОСТ9484-81:
Р=12,
мм,
мм,
мм,
мм,
мм,
,
Рабочая высота профиля резьбы:
Н=1,866Р= 22,392 мм,
мм,
мм,
z-число заходов резьбы, z=2.
Угол подъёма резьбы определим по формуле:
,
.
.
В случае нагружения винта с числом циклов N=103 его стержень проверяют на прочность по приведенным напряжениям:
,
где МПа - допускаемое напряжение;
- напряжение сжатия или растяжения от осевой силы.
При d1=83мм, Fa=240кН -
- напряжение в винте от кручения,
где Тк=Тв+Топ - вращающий момент, который прикладывается к винту для преодоления осевой нагрузки, составляющие
Тв - момент винтовой пары,
;
Топ - момент трения в опоре винта,
;
При f=0,007, dпв=130мм:
.
Тогда
.
А напряжение в винте от кручения:
.
Тогда приведенные напряжения
МПа.
Условие выполняется.
Расчёт гайки
Число витков резьбы гайки Zг определяют из трёх условий:
) из условия обеспечения износостойкости, которое выражается в ограничении среднего удельного давления:
,
где - допустимое удельное давление, МПа.
Тогда число витков в гайке
;
) из условия прочности витка на изгиб:
,
,
где - толщина ниток резьбы в опасном сечении, для трапецеидальной резьбы m=0,64;
- допускаемое напряжение на изгиб;
- предел прочности материала гайки, для оловянистых бронз МПа;
МПа.
.
) из условия прочности витков на срез:
,
откуда
,
где МПа - допускаемое напряжение среза.
.
Из трёх значений числа витков выбираем большее: .
Высоту гайки определяем по двум зависимостям:
и .
см,
см.
Принимаем значение высоты гайки см.
Толщину стенки гайки определим из условия
,
МПа,
МПа.
Рис. 2.
,
мм.
Расчёт КПД резьбы скольжения
Так как в данном механизме происходит преобразование вращательного движения в поступательное, то действующей нагрузкой является момент, равный моменту винтовой пары. В этом случае КПД резьбы скольжения определим по следующей формуле:
,
где - угол подъёма резьбы;
, при .
.
КПД резьбы скольжения составляет 62%.
С учётом потерь в опорном подшипнике винта КПД винтового механизма при прямом ходе определим из соотношения.
,
где Апс - работа сил полезного сопротивления;
Адв - работа движущих сил.
.
Подбор подшипников качения по динамической грузоподъёмности
Динамическая грузоподъёмность - постоянная нагрузка, которую может выдержать подшипник без признаков усталостного разрушения в течение 106 оборотов.
Потребную динамическую грузоподъёмность определим по формуле:
,
где P - эквивалентная нагрузка на подшипник, [Н];
Для упорных подшипников;
;
где Y - коэффициент осевой нагрузки, Y=1;
F - осевая нагрузка, F=Fa=190кН;
- коэффициент безопасности и температурный коэффициент,
.
Тогда Н.
Число миллионов оборотов L определяем по формуле:
;
где n - частота вращения,
мин-1;
Lh - ресурс подшипника, Lh=500часов.
.
а1 - коэффициент, учитывающий надёжность подшипника, принимаем а1=1;
а23 - коэффициент, учитывающий качество материала подшипника, смазку, условия эксплуатации, принимаем а23=1.
Р=3 для шарикоподшипников.
Тогда потребная динамическая грузоподъёмность будет равна:
Н.
По значению потребной динамической грузоподъёмности, подбираем шарикоподшипник упорный одинарный 8214, который имеет следующие параметры:
Таблица 1.
d,ммD,ммH,ммd1,ммr,мм Dw,ммZ шт.851253185,21,515,8819
Расчёт проушины