Смекни!
smekni.com

Проектирование углового конического редуктора створок шасси на ЛА (стр. 4 из 10)

мм;
;
;

мм;
;
.

Конструктивная ширина червячного венца b≈1,08; b=88; q=8.

Глава III. Расчет конической зубчатой пары

Исходные данные

1. Мощность на ведущем валу W1=2,2 квт.

2. Число оборотов ведущего вала n1=5000 об/мин.

3. Межосевой угол δ=90°.

4. Передаточное число пары i1=1,72.

5. К.п.д. зубчатой пары η≈0,98.

6. Коэффициент динамичности внешней нагрузки KД=1,05.

7. Расчетная долговечность Nц.н=800 циклов

8. Коэффициент перегрузки при пробуксовке муфты Kпер=2.

Рисунок 4 - Кинематическая схема конической пары в 1-й ступени редуктора

§1. Определение угловых скоростей

n1=10 000 об/мин;

об/мин (далее подлежит уточнению).

§2. Определение крутящих моментов (исходя из полной номинальной загрузки двигателя)

кГмм =
Нмм;

кГмм =
Нмм.

§3. Подбор материала и термообработки зубчатых колес

Твердость зубьев шестерен для сближения долговечности шестерни и колеса рекомендуется назначать выше твердости зубьев колес.

Обычно

.

Выбираем материал с высоким пределом выносливости, достаточной твердостью и хорошей ударной вязкостью (

кГм/см2).

С целью сохранения последней у малых зубьев желательно ограничить твердость HB<400, поскольку применение здесь поверхностей закалки затруднительно.

Этим требованиям удовлетворяет сталь 18ХНВА с соответствующей термообработкой [I] (см. табл. 1).

Таблица 1

Зубчатые колеса

Термообработка

σВ,

кГ/мм2

σТ,

кГ/мм2

σ1,

кГ/мм2

НВ

Е,

кГ/мм2

aк,

кГ/мм2

Шестерня

Колесо

Закалка с низким отпуском

Термоу-

лучшение

130

110

110

80

56

53

370+

400

330+

340

2,04·104

---,,---

12

11

Заготовка колес – из проката или штамповки.

§4. Определение числа циклов изменения напряжений зубьев за расчетную долговечность

циклов,

где a – число зацеплений, проходимых зубом одной и той же

стороной

профиля за 1 оборот;

n – число оборотов в минуту;

tp – расчетная длительность нагружения детали в минутах за

один цикл

эксплуатационной нагрузки.

1. По контактным напряжениям.

При выпуске и уборке закрылков в воздухе в механизме данной схемы работают разные стороны профилей зубьев, поэтому при tp =t°=0.5 мин , a=1 и Nц.н=800 находим:

для ведущих зубьев

циклов;

для ведомых зубьев

циклов.

2. По изгибным напряжениям.

Здесь нужно провести проверку дважды:

при r=0 и

мин.

циклов;

циклов;

при r=-0.5 (реверс момента) соответственно числу реверсов

циклов.

§5. Определение допускаемых контактных напряжений для зубьев [I]

Их величины являются функцией твердости и числа циклов напряжения и ограничиваются верхним и нижним пределами :

кГ/мм2;
кГ/мм2.

Из следующей записи условия:

,

где Np (по §4, п.1) после числовых подстановок:

для шестерни

,

получаем 68<125<132.

Значит,

кГ/мм2 = 1294 Н/мм2;

для колеса

,

получаем 68<137>133.

Значит,

кГ/мм2 =1343 Н/мм2.

Для расчета принимаем меньшее в паре

кГ/мм2 = 1303 Н/мм2.

§6. Предварительный подбор степени точности зацепления

В зубчатых передачах авиационных приборов наиболее распространены 5-я, 6-я, 7-я и 8-я степени точности зацепления в зависимости от окружной скорости и погонной нагрузки на зуб, а значит, и от твердости.

При НВmin в паре =310 можно принимать 7-ю степень точности [I], но, учитывая значительную ожидаемую скорость (n1=10 000 об/мин), задаемся

6-й повышенной степенью точности.

§7. Выбор относительной ширины зубчатых венцов

В узлах авиационных агрегатов обычно применяются зубчатые пары узкого типа как менее чувствительные к приборам валов и сниженной жесткости облегченных корпусов. При малой мощности (1ч5 квт) обычно ψL≤0,2[I]. Предварительно принимаем ψL=0,16.

§8. Выбор формы зуба в плане

Ввиду значительной ожидаемой скорости задаемся косым зубом с углом скоса по условию [I]

.

При ψL=0,16 имеем

.

Принимаем

;
.

§9. Определение поправочных коэффициентов, влияющих на расчетную величину погонной нагрузки

1. Неравномерность распределения погонной нагрузки по длине зубьев учитывается коэффициентом концентрации

[I]

,

где К=1,2 – для косозубых колес;

=0,45 – для несимметрично расположенного колеса по отношению к

опорам и консольно сидящей шестерни;

Соб=1 – при ободе с тонким диском.

Подставляя числовые значения, получаем

.

2. Дополнительные динамические нагрузки на зубья в зависимости от окружной скорости, твердости и степени точности, возникающие как следствие погрешностей изготовления зубьев по основному шагу, учитывает скоростной коэффициент [I]

,