Проектирование планетарного редуктора Д-27 (стр. 1 из 10)
Введение
1. Подбор чисел зубьев
2. Расчет на прочность зубчатых передач
2.1 Проектировочный расчет I-ой ступени
2.1.1 Определение передаточного отношения
2.1.2 Определение крутящего момента на шестерне при трех режимах нагружения
2.1.3 Определение эквивалентных чисел циклов перемены напряжений
2.1.4 Определение допускаемых контактных напряжений
2.1.5 Определение начального (делительного) диаметра шестерни
2.1.6 Геометрический расчет зубчатой передачи
2.2 Проверочный расчет I-ой ступени
2.2.1 Проверка передачи на контактную выносливость
2.2.2 Проверка передачи на изгибную прочность
2.3 Проектировочный расчет II-ой ступени
2.3.1 Определение передаточного отношения
2.3.2 Определение крутящего момента на шестерне при трех режимах нагружения
2.3.3 Определение эквивалентных чисел циклов перемены напряжений
2.3.4 Определение допускаемых контактных напряжений
2.4 Проверочный расчет II-ой ступени
2.4.1 Проверка передачи на контактную выносливость
2.4.2 Проверка передачи на изгибную прочность
3. Силовой анализ рассматриваемого механизма
3.1 Расчет сил
3.2 Определение моментов на валах крутящий момент действующий на вал заднего винта
4. Проектирование валов и осей
4.1 Проектирование валов
4.2 Проверочный расчет заднего вала винтовентилятора
4.3 Проектирование оси сателлита
5. Проектирование подшипников
5.1 Расчет роликоподшипника сателлита
5.2 Проверочный расчет шарикового радиально-упорного подшипника
5.3 Проверочный расчет роликового подшипника
6. Проверочные расчеты
6.1 Расчет болтового соединения
6.2 Проверочный расчет шлицевых соединений на прочность
7. Техническое описание редуктора
7.1 Описание редуктора
7.2 Принцип работы редуктора
На малых и средних скоростях полета (до 750-800 км/ч) турбореактивные двигатели вытесняются винтовентиляторнымим. Это объясняется тем, что для указанного диапазона ТРД значительно уступает ТВВД и по экономичности, и по взлетно-посадочным характеристикам.
ТВВД состоит из тех же основных элементов, что и ТРД, но, помимо того, снабжен воздушным винтовентилятором, вал которого соединен с валом свободной турбины через редуктор.
Необходимость применения редуктора вызвана тем, что оптимальная частота вращения свободной турбины ТВВД значительно больше оптимальной частоты вращения воздушного винта. Это объясняется тем, что в ТВВД расширение газа в турбине происходит до давления, близкого к атмосферному, поэтому суммарная мощность турбины превышает потребную для привода компрессора газогенератора. Избыточная мощность свободной турбины передается на воздушный винт.
Мощность турбины ТВВД при прочих равных условиях больше мощности ТРД.
Тяга ТВВД создается в основном воздушным винтом (85-90 %) и только частично реактивной струее.
Трехвальные ТВВД отличаются относительной простотой регулирования и согласования работы газогенераторов, однако применение редуктора несколько утяжеляет конструкцию и усложняет эксплуатацию силовой установки.
ТВВД предназначены для установки на транспортные, пассажирские и вспомогательные самолеты, для которых скорость полета не очень важна. ГТД со свободной турбиной (турбовальные двигатели) широко используются на силовых установках современных вертолетов.
В данном курсовом проекте был спроектирован редуктор, выполненный по схеме разомкнутого дифференциального планетарного механизма, для высотного винтовентиляторного двигателя.
Планетарный редуктор выполнен по схеме АІ.
Подбор чисел зубьев проведем по так называемым генеральным уравнениям, которые получаются совместным решением уравнений передаточного отношения (ПО), уравнений соосности, условий сборки с привлечением дополнительных зависимостей – параметров, характеризующих, как правило, конструктивные особенности и определяющих будущие свойства механизма. Для замкнутого планетарного механизма следует добавить уравнение соосности и необходимые параметры для цепи замыкания.
ПО редуктора:
Для простого планетарного AI – механизма с цилиндрическими колесами генеральные уравнения имеют вид:
где:
– любое целое число; 
– число сателлитов, 
; 
При подборе чисел зубьев необходимо, чтобы выполнялся ряд условий.
Уравнение соосности:
Условие соседства:
Условие сборки:
2. Расчет на прочность зубчатых передач
2.1 Проектировочный расчет I-ой ступени
Таблица 2.1 Материалы и их свойства
| Элемент передачи | Размерность | Шестерня | Колесо (сателлит) |
| Заготовка | Поковка | Поковка | |
| Материал | Сталь 20Х2Н4А | Сталь 12Х2Н4А | |
| Термообработка | Цементация с закалкой | Цементация с закалкой | |
 | МПа | 1400 | 1200 |
 | МПа | 1200 | 1000 |
| Твердость сердцевины | НВ | 350 | 330 |
| Твердость поверхности | HRC | 65 | 62 |
| Базовые числа циклов |   |   |
2.1.1 Определение передаточного отношения
2.1.2 Определение крутящего момента на шестерне при трех режимах нагружения
2.1.3 Определение эквивалентных чисел циклов перемены напряжений
а) по контактной прочности:
- для шестерни
- для колеса
где:
и 
количество контактов шестерни и сателлита; 
б) по изгибной прочности:
- для шестерни
где:
;- для колеса
