Файл: Проектирование редуктора вертолёта.docx

4.2.5 Допускаемые напряжения изгиба в расчётных точках зубьев шестерни и колеса




4.3 Проверка изгибной прочности зубьев шестерни и колеса


Для шестерни: Для колеса:

МПа< МПа МПа< МПа
Условия прочности выполняются, зубья шестерни и колеса прочны при действии напряжений изгиба.

---

5. ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА

Зубчатые колёса передачи выполняются совместно с валами для повышения надёжности и снижения металлоёмкости.

5.1 Определение размеров входного вала

Материал Сталь 18Х2Н4ВА ГОСТ 4543-71

НВ = 580σ_Β= 1030 МПа σ_Т=785МПа σ_-1= 570 МПа

Термохимическая обработка - (ТО): У (улучшение)

5.1.1 Минимальный диаметр входного вала

(5.1.1)

где

Т₁ - расчётный момент на входном валу

Т₁ = Н*мм - по п.2.9

σ _-1 - предел выносливости материала входного вала

σ _-1 = 570МПа

К - коэффициент, учитывающий положение зубчатых колёс относительно подшипников

К = 3,8 - по табл. 1

После подстановки числовых значений:


5.1.2 Диаметр входного участка

Определяется из условия:

С округлением до ближайшего целого по табл. 1.8: = 52мм

Шлицы выбираются по табл. 10.2.1 (прямобочные, лёгкая серия ):

d-8 52f7 58a11 10d11 ГОСТ 1139-80

d= 52мм

D=58мм

b=10мм

с = 0,5 мм

z= 8

1_ШЛ< 1,5D = 87мм

Длина входного участка

L₁=82 мм

С=2 мм

5.1.3 Диаметр участка под уплотнение

Диаметр участка под уплотнение определяется по формуле:

---

d_упл = D+ 2 t_h (5.1.2)

t_h = 0,5 h (5.1.3)

h=

t_h=0,5 h= 0,5 3=1,5



По табл. 9.1.1 подбираем d_упл1 = 63мм

В качестве уплотнения армирование манжеты



D=90

b=10

b₁=14

l_y=(0,4 0,7)d_y

l_y=(0,5*63)=31,5

5.1.4 Участок под резьбу

(5.1.4)



Шайбы табл. 8.7.8

Резьба 72

d₁=73 d₂=107 d₃=90 f=69

h_max=13 R_max=0,8 S=1,6

l_p=m+S+(2 )p (5.1.5)

m- ширина гайки

S- ширина шайбы

p- шаг резьбы

M72 гайка d_p=72 табл.8.7.7

M=72 P=2,0

D=95 m=810

D₁=85 d_a=75

b=10 h=4,0

z=6

l_p=8+1,6+3*2=17.6

5.1.5 Диаметр участка под подшипник

Используем формулу d_п-d_упл (5.1.6)

---

После округления до ближайшего целого, кратного 5, по табл. 17.1.1

d_п =80мм

Подшипник подбирается по табл. 8. (роликовые конические однорядные подшипники)

1. 
   Подшипник 7516 ГОСТ 27365-87
   
2. 
   Диаметр внутреннего кольца: d_п= 80 мм
   
3. 
   Диаметр наружного кольца: D_п= 125мм
   
4. 
   Монтажная фаска: R =2,0 мм
   
5. 
   Длина участка под подшипник: В = 22 мм
   
6. 
   Монтажная высота l_n= Т=29мм
   
7. 
   Грузоподъёмность С_о= 116кН С = 128к Н
   

5.1.6 Диаметр участка под ступицу.

Определяется по формуле: d_ст=d_п+2*t_п (5.1.7)

Где для R = 2 мм t_п = 4,0 мм

Тогда d_ст= 72+2 4=80 мм

После округления до ближайшего целого по табл. 1.8[1] : d_ст= 80мм

Длина участка под ступицу: l_ст = (0.8 ÷1,5) d_ст=100мм> b₁

где b₁ = 85мм - ширина зубчатого венца шестерни

После подстановки числовых значений: l_ст = 100мм> 85мм

5.2 Определение размеров выходного вала

Исходный материал - сталь 40ХН2МА ГОСТ 4543-71

Твердость НВ = 300 σ_в=1100 МПа, σ_Т = 950 МПа

---

,σ_-1 = 510 ΜПа,

τ_Т = 570 МПа, τ_-1= 280 ΜΠа

Термообработка-улучшение

5.2.1 Минимальный диаметр выходного вала
(5.2.1)

где

Т₂ - расчётный момент на выходном валу;

Т₂=Т₁ u η_зп=

u - передаточное отношение

η_3Π =0,96 ÷ 0,98

σ_-1 - предел выносливости материала выходного вала

σ_-1 = 510 МПа

с - отношение диаметра отверстия к диаметру вала с = 0,54 ÷ 0,85

с = 0,75

К - коэффициент, учитывающий положение зубчатых колёс относительно подшипников

К = 3,1 - по табл. 1 [2]

После подстановки числовых значений:



5.2.2 Диаметр выходного участка

Шлицы выбираются по табл. 10.2.1 (прямобочные, лёгкой серия ):

d-10 72f7 78a11 12d11 ГОСТ 1139-80

d=72мм

D=78мм

b=12мм

с=0,5мм

z=10

l≤1,5D=117мм

L₁=105мм

c=2,0мм

5.2.3 Предусмотрим буртики, так чтобы через них прошел уплотнитель.

Выступы сделать 5 мм , длинна выступа сверху 5мм , на нижней границе 6мм.

5.2.4 Диаметр участка под уплотнение

Диаметр участка под уплотнение определяется по формуле:

d_упл = D+ 2

---