Расчёт и конструирование передачи винт-гайка подъёмника стабилизатора самолёта ИЛ-76
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
т.
Так как принят из условия контактной прочности, то достаточно чтобы
(МПа).
Расчет зубьев на контактную и изгибную прочность при действии максимальной нагрузки
Максимальные кратковременные нагрузки возникающие в процессе работы передачи (например, при пуске и торможении машины), могут превосходить основные нагрузки в несколько раз. Воздействие на передачу перегрузок с ограниченным числом циклов () может вызвать остаточную деформацию или хрупкое статическое разрушение поверхностного слоя или тела зуба. Возможен также малоцикловой усталостный излом зубьев. Для предотвращения этих видов повреждения зубьев при максимальных нагрузках производят расчет передач на контактную и изгибную прочность.
Расчет заключается в том, что определяют наибольшие за заданный срок службы контактные и изгибные напряжения и сравнивают их с допускаемыми и :
,
где- контактное напряжение в полюсе зацепления, МПа;
- вращающий момент Нм;
где - вращающий момент Нм;
.
Проектировочный расчет вала редуктора механизма
Предварительно определяем диаметр вала из расчета только на кручение при пониженных допустимых напряжениях:
;
где -вращающий момент, Нм;
- мощность в кВт;
-частота вращения, мин -1
-диаметр вала;
-условные допустимые напряжения при кручении, Мпа;
принимают 20…50 Мпа (Н/мм2)-для валов редуктора общего машиностроения;
(мм),
Рассчитанный диаметр принимают стандартным согласно ГОСТ 6636-69: d= 48 (мм).
Проверочный расчет вала редуктора механизма.
Составляем расчетную схему. Вал представляем как балку на двух опорах: одна - шарнирно неподвижная, вторая - шарнирно подвижная.
Найдем усилия
(Н).
Найдем радиальную силу действующую в зацеплении:
(H);
Найдем сумму моментов относительно точки В:
;
;
(Н).
Аналогично находим реакцию (Н).
Изгибающий момент равен:
(Нм).
Подберем опорные подшипники. Для этого определим число миллионов оборотов подшипника L:
;
=500 час. - ресурс подшипника; n1 - частота вращения гайки.
=1,14
Определим динамическую грузоподъемность подшипника:
; р - коэффициент зависящий от вида подшипников, для шарикоподшипников р=3.
=7165,63Н;
Шариковый двухрядный подшипник №11315:
Внутренний диаметр - dп=75 мм;
Внешний диаметр - Dп=160 мм;
Ширина - Вп=37 мм;
Количество шариков - Z=16;
Масса подшипника - М=3,6 кг.
Из условия прочности при изгибе:
,
где = - допустимое напряжение при изгибе (=765 МПа - предел текучести для стали 30ХГСА);
момент сопротивления относительно нейтральной оси.
Максимальный момент будет равен:
Ми=RL/2=•10/2 =34,297 (Нм).
=16,110-6 (м3).
==510 МПа;
- условие выполняется.
Рис. 6.
Расчет шлицевых соединений
В данном механизме имеется одно шлицевое соединение вал-шестерня соединяется с валом электродвигателя. Внутренний диаметр (мм).Размеры зубьев эвольвентных шлицевых соединений выберем из таблицы h=4 мм.,
При расчете шлицевых соединений должно выполнятся условие:
;
где - площадь смятия;
окружная сила на один зуб.
Из условия ограничения износа зубьев должно выполнятся неравенство:
;
где - действительные напряжения на смятие на рабочих поверхностях зубьев ; - средние условные допустимые напряжения износа; - коэффициент, учитывающий число циклов нагружений зубьев соединения, то есть суммарное число оборотов соединения N за срок эксплуатации.
Допустимые напряжения определяются по формуле:
;
где - допустимые напряжения на смятие; =1,25 - коэффициент запаса прочности; - предел текучести для данного материала.
Рассчитаем соединение по формулам:
;
(МПа).
Расчет длины общей нормали
Длину общей нормали измеряют микрометрами, нормалемерами или специальными скобами. Длина общей нормали
.
Число зубьев на длине общей нормали при х<1.0 можно принять равным.
.
Тогда длина общей нормали :
Заключение
В данной работе выполнен расчет и конструирование механизма стабилизатора ИЛ-76.Установлено, что винт рассчитывается по трем условиям: условие износостойкости, условие прочности на растяжение (сжатие), условие устойчивости стержня винта. Более жестким оказалось условие износостойкости. Это означает, что основным видом разрушений в передачах винт- гайка с трением скольжения является износ резьбы. Поэтому, чтобы увеличить время эксплуатации передачи или уменьшить ее массу и габариты, необходимо увеличивать значение допустимого давления , зависящее от рационального выбора материала винтовой пары и от условий ее эксплуатации.
При расчете механизма редуктора, выполнен расчет зубьев зубчатого колеса на контактную выносливость и выносливость при изгибе. Более жестким оказалось условие прочности при изгибе, так как основным видом разрушений элементов зубчатого редуктора является разрушение от действия изгибающих сил.
Выполнен проектировочный и проверочный расчет вала редуктора механизма и подобраны опорные подшипники по динамической грузоподъемности, а так?/p>