Конструкторско-технологическая подготовка мелкосерийного производства валов агрегатов авиационных двигателей на специализированном участке
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
опатки (так называемая динамическая частота) повышается с увеличением частоты вращения ротора.
Динамическую частоту собственных колебаний вращающейся лопатки вычисляем по формуле [8]:
где nc - частота вращения ротора, об/с;- коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрии лопатки и формы упругой линии, который можно рассчитать по следующей формуле [8]:
c - частота собственных изгибных колебаний лопатки по 1й форме, определенная энергетическим методом Релея, который основан на законе сохранения энергии свободноколеблющейся упругой системы, рассчитанная по формуле:
Для вычисления значения по данным формулам воспользуемся кафедральной программой DinLop.exe.
Исходные данные:
Материал лопатки: ВТ-8;
Модуль упругости материала в рабочих условиях: 1,15•105 МПа;
Плотность материала: 4500 кг/м3;
Объем бандажной полки: 0;
Расстояние от центра тяжести бандажной полки до оси вращения: 0;
Расстояние от центра тяжести бандажной полки до корневого сечения лопатки: 0;
Радиус корневого сечения: 0,14664м;
Длина пера лопатки: 0,051 м;
Площади лопатки:
в корневом сечении =0,0000524 м2;
в среднем сечении =0,0000412 м2;
в периферийном сечении =0,0000281 м2;
Минимальные моменты инерции лопатки:
в корневом сечении =5,6•10-11 м4;
в среднем сечении =2,4•10-11 м4;
в периферийном сечении =1,04•10-11 м4;
Максимальная секундная частота вращения: 325 об/с.
Таблица 1.3.4 - Результаты машинного счета
По результатам расчета построена частотная диаграмма (рисунок 9). Из начала координат проведены лучи, представляющие собой частоты возбуждающих сил, кратные частоте вращения ротора:
,
где k - число кратности, определяющее порядок гармоник возбуждающей силы (k1=6, т.к. переходной канал имеет 6 силовых стоек, k2=42, так как перед рабочим колесом находится ВНА, содержащий 42 лопаток. (nС1= 10об/с и nС2 =325 об/с):
,
Пересечение линий показывает резонансные частоты (рисунок 1.3.6). Зона рабочих режимов начинается с зоны малого газа, составляющего ?65% от nmax, т.е. nмг=211,25 об/с, и заканчивается максимальным режимом - nmax=325об/с.
Рисунок 1.3.6 - Частотная диаграмма.
Вывод: возможные резонансные режимы работы двигателя не попадают в диапазон рабочих чисел оборотов, поэтому являются неопасными.
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Анализ рабочего чертежа и определение показателей технологичности вала
Рабочий чертеж детали является основным документом для контроля и приемки изготовленных деталей. На рабочем чертеже указывается материал детали, проставляются допуски на изготовление, шероховатость поверхностей, в технических условиях указывается группа контроля, термообработка и твердость материала, покрытия и прочие специфические требования. Для ответственных деталей в технических условиях указываются также физико-механические свойства сердцевины и поверхностного слоя, применяемые методы улучшения прочностных свойств с целью повышения надежности и долговечности детали. Указываются также методы и способы контроля, как наружных поверхностей, так и внутренней структуры материала детали.
В качестве исходной информации для выполнения бакалаврской рабоы был задан чертеж детали вала на листе формата А2. Он представляет чертеж вала, выполненный в одной проекции, с дополнительными видами, поясняющими конструкцию вала. С правой стороны размещена таблицыа параметров шлицевого венца. Ввиду сложности детали и высоких требований, предъявляемых к ней, некоторые поверхности или даже участки поверхностей нуждаются в особых видах обработки или способах контроля. Для идентификации таких участков используется буквенная индексация.
Данная деталь - вал ГП 23.095 применяется в регуляторе привода генератора ГП 23, который в свою очередь устанавливается на гидромашине.
Вал служит для восприятия и передачи крутящего момента.
Деталь представляет собой осесимметричную фигуру с центральным и радиальным отверстиями. Для восприятия и передачи крутящего момента служат такие конструктивные элементы как шлицы эвольвентного профиля. Точность большинства линейных размеров - 12 квалитет.
Одним из заданий было перевод чертежа в электронный вид и его выполнение в соответствии с требованиями ГОСТов.
2.1.1 Технологичность по материалу
Материал детали сталь 40ХН2МА (ТУ14-1-2765-79) по ГОСТ 4543-71.
Заменитель: 40ХГТ, 40ХГР, 30Х3МФ, 45ХН2МФА.
Классификация : Сталь конструкционная легированная.
Применение: коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали.
Химический состав и механические характеристики приведены в таблице 2.1.1 и 2.1.2.
Таблица 2.1.1 - Химический состав
C Si Mn Ni S P Cr Mo Cu0.37 - 0.440.17 - 0.370.5 - 0.81.25 - 1.65до 0.025до 0.0250.6 - 0.90.15 - 0.25до 0.3
Таблица 2.1.2 - Механические свойства
СортаментРазмерНапр.sвsтdyKCUТермообр. - мм -МПаМПа%%кДж / м2 -Пруток 2510809301250780Закалка и отпуск
Твердость материала 40ХН2МА после отжига HB 10 -1 = 269 МПа
Таблица 2.1.3 - Физические свойства
ta106С МПа 1/Град кг/м3 20 2.15 7850 100 2.1111.6200 2.0112.1300 1.912.7400 1.7713.2500 1.7313.6600 13.9
Критические точки:
Технологические свойства материала 40ХН2МА .
Свариваемость: трудносвариваемая.
Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
2.1.2 Технологичность по точности, ?/p>