Главный редуктор вертолета МИ-1
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?мическая обработка улучшает механические характеристики и повышает твердость материала.
В авиационных изделиях зубчатые колеса изготовляют главным образом из цементируемых сталей 40Х, 12ХН3А, 14ХГСН2МА, 20ХЗМВФА, 12Х2НВФА-ВД, 16Х3НВФМБ, и др., которые после сложной химико-термической обработки (цементация, закалка, обработка холодом, отпуск) имеют твердость на поверхности не ниже HRC 40тАж65 при твердости сердцевины НВ 260тАж400.
2.1 Расчёт конической прямозубой передачи привода хвостового винта (зубатые колёса 1 и 2 на рис. 1)
Мощность подводимая к валу шестерни 372,4 кВт
Частота вращения шестерни 3500 1/мин
Частота вращения колеса 2200 1/мин
Зацепление нулевое
Срок службы 3200 час =320060 мин
Режим работы беспрерывный
Материалы выбранные для шестерни и колеса, и их свойства приведены в таблице 1.
Таблица 1
Элемент передачиЗаготовкаМарка сталиТермообработка?в, МПа?т, МПаТвердость поверхности не менееТвердость сердцевиныБазовые числа цикловШестерня Поковка12ХН3АЦементация с закалкой100085055HRC400НВNHO1=11107 NFO1=4106Колесо Поковка40ХПоверхностная закалка120090040HRC400НВNHO2=10107 NFO2=4106
.1.1 Проектировочный расчёт
1. Определение числа зубьев шестерни и колеса:
Принимаем , тогда
, (15)
.
Рассчитаем отклонение () от :
Передаточное отношение для принятого и рассчитаем по выражению:
, (16)
.
, (17)
, что в пределах нормы.
Принимаем .
. Расчёт числа зубьев эквивалентных цилиндрических колёс:
, (18)
, (19)
,
.
. Определение числа циклов изменения напряжения:
NH1= NF1=n1c1t, (20)H2= NF2=n2c2t, (21)
где c1 и c2 - количество контактов зубьев шестерни и колеса за один оборот;
t - срок службы передачи.
c1=c2=1
NH1= NF1=n1c1t=35001320060=67,2107,H1> NHO1; NF1> NFO1,H1= NF2=n2c2t=22001320060=42,2107,H2> NHO2; NF2> NFO2.
4. Определение допускаемых напряжений:
а) контактных:
, (22)
где ZRZLKXH0,9;
?HО - предел контактной выносливости поверхности зубьев;
SH-коэффициент безопасности;
- коэффициент долговечности,
, (23)
Так как NH1> NHO1; NH2> NHO2, то . SH1=SH2=1,3.
В качестве расчетного принимаем [?H]расч= [?Н]2=609,23 МПа
б) изгибных:
, (24)
где - коэффициент долговечности
, (25)
так как NF1> NFO1 и NF2> NFO2, то
?F01=?F02=550 МПа
SF1=SF2=1,7
в). предельных:
[?H]max1=2,8?T1, (26)
[?H]max2=2,8?T2,
[?H]max1=2.8?T1=2,8850=2380 МПа,
[?H]max2=2.8?T2=2,8900=2520 МПа,
[?F]max1=0,8?T1, (27)
[?F]max2=0,8?T2,
[?F]max1=0,8?T1=0,8850=680 МПа,
[?F]max2=0,8?T2=0,8900=7200 МПа.
. Определение коэффициентов расчетной нагрузки:
, (28)
, (29)
где и - коэффициенты расчетной нагрузки соответственно при расчетах на контактную и изгибную выносливость;
- коэффициент внешней динамической нагрузки для случая равномерного нагружения двигателя;
и - коэффициенты динамичности нагрузки. Ориентировочно принимаем , в допущении, что , степень точности 6, ;
и - коэффициенты неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий, и , при НВ>350 и;
и , для прямозубых колёс. Тогда
. Средний диаметр шестерни по начальному (делительному) конусу
, (30)
Kd=770 (МПа)
ybd=0.4
.
Ширина зубчатого венца равна:
, (31)
.
. Модуль в среднем сечении зуба:
mm=d1/z1, (32)
mm=d1/z1=107,88/28=3,9
. Конусное расстояние:
, (33)
(мм)
. Внешний окружной модуль:
, (34)
мм
по ГОСТ 9563-60 принимаем модуль mm=5 мм
. Уточняем ,,, , :
(мм),
принимаем .
d1=mmz1=728=196 (мм),
(мм),
,
.
.1.2 Проверочный расчёт
1. Уточнение окружной скорости:
, (35)
.
. Определение главного резонанса (шестерни):
, (36)
где - угол зацепления, ;
- угол наклона зубьев, ;
, (37)
- дорезонансная зона.
3. Определение коэффициентов расчётной нагрузки:
a) ;
б) , (38)
где , (39)
,
, (40)
, (41)
- степень точности,
,
, (42)
- межосевое расстояние (условно);
,
;
Так как предельное значение , то:
, принимаем ;
в) , (43)
где , (44)
,
Так как предельное значение , то:
, принимаем ;
;
г), (45)
где , (46)
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный момент,
; ; ;
;
, (47)
- коэффициент который учитывает приработку зубьев;
HV=450,
;
;
д) ;
е) , тогда:
,
.
4. Проверка передачи на контактную выносливость:
.
Устанавливаем следующие параметры:
Коэффициенты ZH, , Ze :
где - коэффициент учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев (при) ;
- коэффициент учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес, для стальных колёс
Ze=1 (для прямозубых колес);
, (48)
,
,
, что является нормальным.
. Проверка передачи на изгибную выносливость:
[?F]1=[?F]2=323,53 МПа;
- коэффициенты формы зубьев шестерни и колеса
;
.
так как 82,96<84,7, проверяем зуб шестерни:
, (49)
, (50)
;
Y