Главный редуктор вертолета МИ-1
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Министерство образования и науки Украины
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского
ХАИ
Кафедра 202
Пояснительная записка к курсовой работе
по диiиплине Конструирование Машин и Механизмов
Главный редуктор вертолёта МИ-1
Выполнил: ст. 233 гр.
Середа В.О.
Проверил: преподаватель
Назин В.И.
Харьков 2005
Введение
Бурное развитие вертолётостроения за последние годы вызвало развитие и совершенствование механических передач, используемых в силовой установке, в приводе винтов вертолёта.
В тоже время известно, что механические зубчатые передачи вертолётов обладают высокими абсолютными и относительными техническими показателями: надёжностью, долговечностью, прочностью и т. д. Малая относительная масса, компактность, высокие удельные плотность и жесткость отличают конструкции этих передач.
В данной работе проектируется редуктор. Редуктор - это агрегаты, состоящие из передач зацеплением с постоянным передаточным числом, предназначенные для понижения угловой скорости и повышения вращающего момента.
В редукторах широко применяют зубчатые механизмы, служащие для передачи движения с изменением частоты вращения и моментов. В большинстве случаев простейшие зубчатые механизмы - зубчатые передачи - работают в условиях, близких к экстремальным по нагрузкам, скоростям, температурам и другим параметрам. Для них используют высококачественные конструкционные и смазочные материалы. Зубчатые колеса изготавливают с предельно высокой точностью.
В настоящие время широкое применение получили следующие разновидности зубчатых передач: цилиндрические, конические и волновые зубчатые передачи.
ЗАДАНИЕ
Спроектировать механизм редуктора вертолета МИ-1 со следующими условиями:
мощность двигателя - Pдв=380 Вт;
частота вращения вала от двигателя - nдв=3500 1/мин;
частота вращения вала винта - nв=500 1/мин;
частота вращения вала хвостового винта - nхв=2200 1/мин;
мощность подводимая к валу хвостовой опоры - Pхв=0,17P1 Вт;
ресурс редуктора - Lh=3200 час.
На рисунке 1 изображена кинематическая схема механизма.
Рис. 1
1. Общие расчеты
.1 Расчет мощностей на валах
.1.1 Расчёт мощности на валу 1
Рассчитаем мощность на первом валу по формуле:
, (1)
где - КПД на первом участке.
, (2)
где - КПД пары подшипников на валу 1.
Выбираем по справочнику . Тогда
кВт.
.1.2 Расчёт мощности на валу 2
На второй вал передаётся 83 процента мощности, так как 17 процентов мощности передаётся на вал 4 (хвостового винта). Поэтому мощность на валу 2 рассчитаем по формуле:
, (3)
где - КПД на вором участке.
, (4)
где - КПД пары подшипников на валу 2;
- КПД цилиндрической передачи 3-4;
- КПД конической передачи 1-2.
Выбираем по справочнику: ; ; .
Тогда
кВт.
.1.3 Расчёт мощности на валу 3
Рассчитаем мощность на третьем валу по формуле:
, (5)
где - КПД на третьем участке.
, (6)
где - КПД пары подшипников на валу 3;
- КПД цилиндрической передачи 5-6.
Выбираем по справочнику: ; .
Тогда:
кВт.
Мощность на валу 4 задана в задании:
P4=Pхв=0,17P1=63,3 кВт.
.2 Расчёт передаточных отношений
Расчёт общего передаточного отношения первой и второй ступени
Рассчитаем общее передаточное отношение первой и второй ступени () по формуле:
(7)
Расчет передаточного отношения 1 - 2 зубчатых колес
(8)
Расчет передаточного отношения 3 - 4 и 5 - 6 зубчатых колес
Общее передаточное отношение первой и второй ступени () равняется произведению передаточного отношения 3 - 4 () и 5 - 6 () зубчатых колёс, то есть
, (9)
причём >, так как первая ступень быстроходная.
По конструкционным соображениям принимаем , тогда
.
.3 Расчёт частоты вращения валов (рис. 1)
Частота вращения первого вала (n1) равняется частоте вращения вала двигателя (nДВ)
.
Частоту вращения второго вала определим по выражению
, (10)
.
Частота вращения третьего и четвёртого валов равны частоте вращения вала винта и частоте вращения вала хвостового винта соответственно:
,
.
.4 Расчёт вращающих моментов на валах
Вращающий момент на первом валу рассчитаем по формуле:
, (11)
.
На втором и третьем рассчитаем по выражениям:
, (12)
,
, (13)
.
На четвёртом валу вращающий момент рассчитаем по формуле:
, (14)
.
2. Расчет и конструирование зубчатых передач
Основными видами повреждения зубчатых колес являются усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев и их излом. Поэтому для обеспечения работоспособности передач материалы зубчатых колес должны обладать высокой поверхностной и объемной прочностью. Наиболее полно этим требованиям отвечают конструкционные стали, подвергнутые термическому (закалка) или химико-термическому (цементация, нитроцементация) упрочнению. Термическая и химико-те?/p>