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>