Главный редуктор вертолета МИ-1

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

б) радиальные(формулы (67)):

;

5. Для принятой расчетной схемы рис. 5 определяем суммарный изгибающий момент в проверяемом опасном сечении вала (в данном случае посередине ступицы четвёртого зубчатого колеса).

а) изгибающий момент в вертикальной плоскости Ми(в) (по формулам 69, 70, 71):

б) изгибающий момент в горизонтальной плоскости (формулы 74, 75, 76):

в) суммарный изгибающий момент (77):

. Проверяем статическую прочность вала в опасном сечении ():

а) напряжения изгиба вала (78):

Так как мы рассчитываем в сечении по середине ступицы, а там есть шлицы, то берём :

;

б) напряжения кручения вала (79):

в) эквивалентные напряжения определяем по формуле 80:

;

г) при расчете на перегрузки принимаем коэффициент перегрузки из интервала и рассчитываем изгибающий момент в опасном сечении, умножая на этот коэффициент:

;

д) допускаемое напряжение для материала вала 12Х2Н4А, имеющего предел текучести :

Рассчитанные эквивалентные напряжения как при номинальных нагрузках, так и при перегрузках меньше допускаемых.

. Рассчитываем вал на выносливость (основной расчет):

а) определяем коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным напряжениям изгиба:

Предел выносливости при изгибе для материала вала 40Х равен:

Коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений

Суммарный коэффициент учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе рассчитаем по формуле 81. Дл его определения необходимы:

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

- коэффициент влияния шероховатости для обтачиваемой поверхности;

- коэффициент влияния упрочнения для образца с концентрацией напряжений и при обдувке дробью;

- для шлицевых участков валов эффективный коэффициент концентрации напряжений;

Тогда

Амплитудное значение напряжения:

Тогда коэффициент запаса усталостной прочности равен (83):

б) коэффициент запаса усталостной прочности по касательным напряжениям кручения

Предел выносливости при кручении для материала вала 40Х .

Коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений .

Суммарный коэффициент учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости при кручении рассчитаем по формуле 84. Для его расчёта необходимы:

- для шлицевых участков валов эффективный коэффициент концентрации напряжений выбираем.

Тогда:

Определяем амплитудное и среднее значения напряжений ( и ) по формуле 85*:

Тогда:

в) коэффициент запаса усталостной прочности при совместном действии изгиба и кручения вычисляем по формуле 86:

Рассчитанный коэффициент запаса усталостной прочности больше допускаемого, минимальное значение которого колеблется в пределах

.3 Расчёт вала 3 (рис. 1)

редуктор вертолет подшипник вал

Вращающий момент на валу 5391500 Н, мм

Частота вращения вала 500 1/мин

Расчётная схема вала с размерами (рис. 7) , ,

Диаметр зубчатых колес

Зубчатые колёса ЗК6 - цилиндрическое прямозубое

Угол зацепления зубчатых колёс

Срок службы 3200 час =320060 мин

.3.1 Проектировочный расчёт вала

1. Предварительно определим диаметр вала из расчёта только на крученее по формуле (62). Принимаем вал полым , допускаемое напряжение кручения :

Принимаем стандартное значение диаметра 140 мм (ГОСТ 6636-69)

Найдём внутренний диаметр (формула 63):

Разрабатываем конструкцию вала (рис. 6).

Рис. 6

Рис. 7

3.3.2 Проверочный расчёт вала

1. Составляем расчетную схему, представляя вал как балку на двух опорах (см. рис. 7).

. Усилия Frш,Ftш,Fаш и Frk,Ftk,Faк, изображенные на расчетной схеме, переносим статическими нулями в ось вращения вала раздельно для вертикальной и горизонтальной плоскостей и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

. Устанавливаем опасные сечения вала. При выборе опасных сечений вала учитываем величины изгибающих и крутящих моментов, площади поперечных сечений и наличие концентраторов (шпонок, шлиц, отверстий, проточек и т.д.).

Выполним проверку вала на прочность в сечении, расположенном посередине первого подшипника (см. рис. 7).

. Определяем составляющие нормальной силы в зацеплениях, используя формулы:

а) окружные (формулы (64) и (65)):

б) радиальные (формулы (67)):

;

. Для принятой расчетной схемы рис. 7 определяем суммарный изгибающий момент в проверяемом опасном сечении вала (в данном случае посередине первого подшипника).

а) изгибающий момент в вертикальной плоскости Ми(в):

, (87)

б) изгибающий момент в горизонтальной плоскости:

, (88)