Проектирование главного редуктора вертолета - Курсовая работа

Производственные процессы в большинстве отраслей народного хозяйства выполняют машины, и дальнейший рост материального благосостояния тесно связан с развитием машиностроения. К важнейшим требованиям, предъявляемым к проектируемой машине, относятся экономичность в изготовлении и эксплуатации, удобство и безотказность обслуживания, надежность и долговечность.В данной работе рассматривается главный редуктор вертолета.Общее передаточное число определяем по формуле частота вращения входного вала;Частоты вращения входного и выходного валов заданы мин минМощность на валах определяется по формуле: где - мощность на валу, - мощность на предыдущем валу, КВТ, - КПД ступени.Определение крутящих моментов на всех валах редуктора производится по формуле:

где Т - крутящий момент, Н?мм, Р - мощность, КВТ, n - обороты вала, мин-1,После подстановки получим: Н?мм

Н?мм

Н?ммДопускаемое контактное напряжение определяем по формуле базовый предел контактной выносливости, МПА, коэффициент безопасности по контактным напряжениям, - коэффициент долговечности. Коэффициент долговечности определяется по формуле: где NH0 - базовое число циклов напряжений, NHE - расчетное число циклов нагружений. Расчетное число циклов для постоянного режима работы находим по формуле: где n - частота вращения, об/мин, th - долговечность, ч, С - число нагружений зуба за один оборот зубчатого колеса. Зубчатые колеса изготовляются из стали 12ХН4А с термообработкой зубьев цементацией на глубин (1,0.Допускаемое напряжение изгиба определяем по формуле базовый предел выносливости по изгибу, МПА, - коэффициент безопасности по напряжениям изгиба, - коэффициент долговечности, - коэффициент, учитывающий условия нагружения. Коэффициент долговечности определяем по формуле где Базовый предел выносливости по изгибу принимаем = 800 МПА. Принимаем значения этих коэффициентов равными единице.Определяем окружную скорость шестерни м/с. Определяем коэффициент ширины зубчатого венца относительного делительного диаметра шестерни Контактное напряжение в зубьях находится в допустимых пределах.Определяем межосевое расстояние. Делительное межосевое расстояние вычисляется по формуле мм. Тогда межосевое расстояние Исходя из условий, получаем, что =231 мм. Определяем угол зацепленияНайдем максимальное напряжения изгиба при перегрузкеДля полного расчета вала на прочность необходимо знать изгибающие и крутящие моменты, действующие на вал. Для приближенного расчета валов считаем, что они нагружены только крутящими моментами. Исходя из условия прочности вала только на кручение , где T - крутящий момент на валу, Wr - момент сопротивления.Опоры входного вала-шестерни нагружены осевой и радиальной силой. Опоры третьего вала воспринимают большие радиальные и осевые нагрузки от несущего винта и зубчатого колеса, поэтому устанавливаем конические роликовые подшипники.Определение усилий в зацеплениях на первой передаче Окружная сила Ft1 = 2 • T1/d1, где T1 - максимальный момент на шестерне, Н • м;Упрощенно представим вал в виде балки нагруженной осевыми, окружными и радиальными силами, действующими в зацеплениях. Реакции опор определяем из уравнений статического равновесия: сумма моментов внешних сил относительно рассматриваемой опоры и момента реакции в другой опоре равна нулю. Определяем суммарные реакции опор. Определяем суммарный момент. Определяем осевые составляющие от радиальных нагрузок в опорах.Значение эффективных коэффициентов концентрации принимаем по изгибу К?=1,735 по кручению К?=1,59 Определяем моменты сопротивления изгибу и кручению. м3 м3 Определяем коэффициент запаса прочности при изгибе Значение эффективных коэффициентов концентрации принимаем по изгибу К?=1,735 по кручению К?=2,21 Значение эффективных коэффициентов концентрации принимаем по изгибу К?=1,75 по кручению К?=1,6Для всех подшипников принимаем: Кинетический коэффициент V=1, т.к в каждом случае вращается внутреннее кольцо, а наружное неподвижно относительно приложенной нагрузки; Чтобы повысить ресурс подшипника применяем более качественную подшипниковую сталь электрошлакового переплава, которая повысит грузоподъемность подшипника на 20%. млн. обр, ч. Значит устанавливаем окончательно подшипник 176311. Чтобы повысить ресурс подшипника применяем: более качественную подшипниковую сталь двойного (электрошлакового вакуумно - дугового) переплава, которая повысит грузоподъемность подшипника на 50%. млн. обр, ч. Значит устанавливаем окончательно подшипник 7212 из стали двойного (электрошлакового вакуумно-дугового) переплава.Шлицевые соединения рассчитываются на напряжения смятия: , Где R - средний радиус шлицев; f - коэффициент высоты профиля; i =0,8 для шлицев воспринимающих нагрузку; L - длина шлицев. Входной вал: Модуль m=2 мм; число зубьев Z=22; L=45 мм.Масло из поддона редуктора поступает по системе каналов к точкам смазывания ответственных узлов подшипников и зубчатых колес охлаждая и защищая от разрушения, горячие масло сливается обратно в поддон где охлаждается до нужной температуры после чего процесс по

Содержание

Введение

1. Описание редуктора и принципа его работы

2. Кинематический и энергетический расчет редуктора

2.1 Разбивка общего передаточного отношения

2.2 Определение частот вращения валов

2.3 Выбор КПД и определение мощностей на валах

2.4 Определение крутящих моментов на валах

3. Расчет цилиндрической передачи

3.1 Определение допускаемых контактных напряжений

3.2 Определение допускаемых напряжении изгиба

3.3 Определение основных габаритов передачи для второй ступени

3.4 Проверка передачи по контактной прочности

3.5 Проверка прочности при изгибе для второй ступени

3.6 Расчет геометрических параметров зубчатой передачи

4. Проверка на статическую прочность при перегрузке

5. Предварительное определение диаметров валов

6. Предварительный подбор подшипников

7. Определение усилий в зацеплениях

7.1. Определение усилий в зацеплениях на первой передаче

7.2. Определение усилий в зацеплениях на второй передаче

7.3 Определение реакций в опорах валов

7.3.1 Проверочный расчет валов на выносливость

7.4. Расчет долговечности подшипников качения

8. Расчет шлицевых соединений

9. Система смазки

Заключение

Список использованных источников

Производственные процессы в большинстве отраслей народного хозяйства выполняют машины, и дальнейший рост материального благосостояния тесно связан с развитием машиностроения.

К важнейшим требованиям, предъявляемым к проектируемой машине, относятся экономичность в изготовлении и эксплуатации, удобство и безотказность обслуживания, надежность и долговечность.

Для обеспечения этих требований детали должны удовлетворять ряду критериев, важнейшие среди которых - прочность, надежность, износостойкость, жесткость, виброустойчивость, теплостойкость, технологичность.

Зубчатые передачи в современной промышленности имеют важные значения. Благодаря высокому КПД они широко применяются в технике В данной работе произведен расчет, необходимый для того, чтобы спроектировать редуктор вертолета.

Курсовой проект по деталям машин является первой конструкторской работой студента и поэтому ее значение весьма существенно. Изучение основ конструирования (проектирования) начинают с конструирования простейших узлов машин - приводов, редукторов. Опыт и знания, приобретенные студентом при конструировании этих узлов машин, являются основой для его дальнейшей конструкторской работы, а также для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и дипломного проекта.