Розрахунок елементів азимутального привода радіолокаційної літакової антени (стр. 4 из 4)

де і – порядковий номер вала на кінематичному ланцюзі.

8.2.1 Вал із фрикційною муфтою:

. Беремо 5 мм. Ділянку вала під зубчасте колесо для зручності його насадження візьмемо 8 мм. Діаметр вала під шестерню, що ковзає, беремо 7 мм.

8.2.2 Другий проміжний вал:

Беремо 6 мм.

8.2.3.Вихідний вал:

Візьмемо 5 мм.

де

- крутний момент на валу, Н∙мм;

- допустиме значення дотичних напружень, МПа. Беремо

МПа

Підшипники підбираємо за стандартом відповідно до діаметра цапф валів.

Вал із фрикційною муфтою. Для цапфи

- підшипник №25, з внутрішнім діаметром

мм;

Другий проміжний вал. Для цапфи

- підшипник №26

мм.

Вихідний вал. Для цапфи

- підшипник №25

мм.

9. Ескізне компонування редуктора

Ескізне компонування виконується на міліметровому папері в масштабі 1:1. Спочатку проводять осьові лінії валів, використовуючи значення міжосьових відстаней. Потім схематично показують вали, підшипники, зубчасті колеса і внутрішню поверхню корпусу. Відстані між шестернями, що насаджені на одному валу, призначаються з урахуванням довжини ступиць, які визначаються за формулою:

_ст = (0,8...1,5) d_в

l_ст2 = 7,2 мм

l_ст3= 4,8 мм

10. Остаточний підбір підшипників і розрахунок вихідного вала

Розрахунок підшипників ведемо по опорних реакціях. Для розрахунку опорних реакцій призначаємо розміри ділянок вихідного вала, припускаючи установку підшипників № 25, і користаючись розмірами на ескізній компановці.

Окружні сили в зачепленнях:F_Z4 = (2*M₄/d₄) = 46 НF_Z4' = (2*M₄/d_4') = 266,5 Н

Радіальні сили в зачепленнях:R_Z4 = (2*M₄/d₄)* tg(20⁰) =16,7 НR_Z4' = (2*M₄/d_4')* tg(20⁰) =96,9 Н

Рисунок 3. - Розрахункова схема сил, що діє на вихідний вал

Рівняння рівноваги (мал. 3):

X: Х_А - R_Z4 + Х_B + R_Z4' = 0, (11.1)

Z:Z_A + F_Z4 + Z_B + F_Z4' = 0, (11.2)

M_X: F_Z4 * L₁ + Z_B* (L₁ +L₂) + F_Z4' * (L₁ +L₂ + L₃) = 0, (11.3)

M_Z : R_Z4 * L₁ - Х_B* (L₁ +L₂) - R_Z4' * (L₁ +L₂ + L₃) = 0. (11.4)

З огляду на розміри ступиць і відстань між внутрішніми стінками редуктора приймаємо:

L₁ = 8 мм =0,008 м, L₂ = 18 мм=0,018 м, L₃ = 21 мм=0,021 м.

Тоді:

з (11.4): Х_B = (R_Z4 * L₁ - R_Z4' * (L₁ +L₂ + L₃))/ (L₁ +L₂) = -172,3 Н;

з (11.1): Х_А= R_Z4 - Х_B4 - R_Z4' = 92,1 Н;

з (11.3): Z_B = - (F_Z4 * L₁ + F_Z4' * (L₁ +L₂ + L₃))/ (L₁ +L₂)= -506,92 Н;

з (11.2): Z_А= - F_Z4 - Z_B - F_Z4' = 194,2 Н.

Реакція опори А₄ R_А = 215,1 Н; Реакція опори В₄ R_В = 535,4 Н.

Для цапфи А₄ і прийнятого підшипника (№ 25, С_д = 1480 Н) перевіряємо довговічність:

годин,

що перевищує ресурс роботи. Підшипник задовольняє умові.

Для цапфи В₄ перевіряємо вал по максимальних нормальних напруженнях при згині:

МПа,

що допустимо, оскільки:

39,2<240

Міцність для цапфи забезпечена.

11. Розрахунок фрикційної муфти

Момент, що розвивається на z парах робочих поверхонь дисків фрикційної муфти[4]:

М_ТР = Q f R_cp z ,

де, Q - зусилля піджаття з боку пружини;

- коефіцієнт тертя;

R_cp - середній діаметр робочих поверхонь дисків;

z - число дисків.

Цей момент не повинний перевищувати максимальний момент, переданий валом, помножений на коефіцієнт зовнішньої динаміки К_Д і коефіцієнт запасу моменту тертя β, чи бути менше його. Отже, при установці муфти на валу 2, повинне виконуватися рівність:

Q f R_cp z = ?·К_Д М₂.

Призначаючи зовнішній діаметр дисків D₁= 29,7 мм і внутрішній D₂ = 9 мм, маємо:

R_cp = (D₁ + D₂) / 4 = (29,7+9)/ 4 = 9,675 мм.

Прийнявши матеріал поверхонь тертя дисків – сталь по металокераміці без змащення (f = 0,35), при z = 6, ? = 1,2, К_Д = 1,5, одержуємо зусилля піджаття дисків:

5,9 Н.

12. Розрахунок корпуса редуктора

1. Товщина стінки корпуса редуктора

?=0,025

+ (1…5 мм), де

- міжосьова відстань

2. Товщина стінки кришки корпуса редуктора

?₁=0,02

+(1…5мм) = (1,4…5,4)мм, ?₁=3 мм

3. Товщина верхнього пояса редуктора

S= 1,5·? = 3 мм

4. Товщина пояса кришки

S₁=1,5·?₁=9 мм

5. Товщина нижнього пояса редуктора

t=(2…2,5)·?= (6…7,5)мм

6. Диаметр фундаментальних болтів

d_ф=(1,5…2,5)·?=3 мм

7. Ширина нижнього пояса редуктора

К₂

2,1· d_ф=6,3 мм

8. Діаметр болтів, що з’єднують корпус з кришкою редуктора

d_К= 3 мм

9. Ширина пояса, з’єднуючий корпус і кришки біля підшипників

К= 3·d_К= 9 мм

10. Діаметр болтів, які з’єднують кришку і корпус редуктора біля підшипників

d_К.П= 0,75·d_Ф=3 мм

13. Розрахунок зубчатого колеса

Висота головки зуба:

Висота ножки зуба:

Повна висота зуба:

Діаметр западин зубів:

Внутрішній обід, діаметр:

Діаметр ступиці:

Товщина диску:

Діаметр центрального кола:

Діаметр отворів:

Величина зрізу зубів на торцевих кромках:

Розміри прямокутної шпонки по ГОСТ 23360-78

14. Компонування редуктора

14.1 Вибір манжети

Приймаємо діаметр вала під манжетне ущільнення ДСТ 58752-79 (тип 1, манжети гумові армовані) 3 мм.

14.2 Вибір кілець

Беремо кільця упорні пружинні ДСТ 13940-80

14.3 Вибір кришки

Беремо кришки торцеві з манжетним ущільнювачем корпусів підшипників каченя МН 62х32 ГОСТ 13219.5-67

14.4 Посадки деталей і складальних одиниць редуктора

Внутрішні кільця підшипників насаджуємо на вали з натягом,значення якого відповідає полю допуску k6, а зовнішні кільця в корпус – за перехідною посадкою, значення якої відповідає полю допуску Н7. Для маточини зубчастого колеса приймаємо перехідну посадку і посадку з натягом, значення яких відповідають полю допуску k6 I H7/p6.

Таблиця 14.1 - Конструктивні розміри зубчастих коліс

Зубчасте колесо	Діаметр вала під зубчасте колесо, d,мм	Ділильний діаметр, d_Д, мм	Діаметр вершин зубів, d_B,мм	Ширина вінця зубчастого колеса, b, мм	Діаметр ступиці, D_ст=(1,5…1,7)d, мм	Длина ступиці,L_ст=(0,8…1,5)d, мм
z₁	4	10,8	5,12	2,275	6	3,2
z₂	9	25,6	11,04	2,275	13,5	7,2
z₂^’	7	10,5	6,25	2,81	10,5	5,6
z₃	6	34,5	18,25	2,81	9	4,8
z₃^’	6	8,5	5,25	2,84	9	4,8
z₄	5	37	19,5	2,84	7,5	4
z₄^’	5	6,4	8	11,4	7,5	4

Список використаної літератури

1. Устюгов І.І. «Деталі машин»;

2. Іванов М.Н. , Іванов В.Н. «Деталі машин»;

3. Березовський Ю.Н. , Петров М.С. «Деталі машин»;

4. Сапухин В.А. «Расчёт валов»;

5. Иосилевич Г.В. «Прикладная механика»;

6. Дунаев П.Ф. «Конструирование узлов и деталей машин;

7. Рощин Г.И. «Несущие конструкции и механизмы РЭА».