Конструктивное усовершенствование шасси самолета Ту-154 на основе анализа эксплуатации (стр. 10 из 12)

Чтобы уменьшить усилие гидроцилиндра и его габариты, условный диаметр сектора принимаем d_w =200 мм =0,2 м.

9. Определим количество зубьев на полном колесе:

(2.23.)

где d_w =200 мм =0,2 м – условный диаметр колеса;

m = 5 мм – модуль зацепления;

10. Проверим прочность зубьев по напряжению изгиба:

а) предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов нагружения N_FO=6,4

10⁶, для принятой обработки стали по таблице 20.3 [11],

б) принимая

, вычислим коэффициент долговечности:

(2.24.)

где

– базовое число циклов нагружения;

– фактическое число нагружений;

в) определим предел выносливости, соответствующий фактическому числу циклов нагружения:

(2.25.)

г) найдем допускаемое напряжение изгиба:

(2.26.)

где S_F=1,4 – коэффициент безопасности для стальных поковок;

Y_R=1,1 –коэффициент учитывающий влияние шероховатости поверхности;

Y_S – коэффициент, учитывающий влияние абсолютных размеров зубьев,

(2.27.)

K_XF – коэффициент учитывающий влияние размеров зубьев,

(2.28.)

где

– диаметр окружности выступов сектора,

(2.29.)

где

– коэффициент высоты головки зуба,

Х=0 – коэффициент смещения;

,

,

11. Напряжение изгиба в зубе сектора и рейки определим по формуле:

(2.30.)

где Y_F=3,7;

Y_β=1 – для прямозубой передачи;

K_FV=1;

K_Fβ=1 – при симметричном расположении сектора;

K_Fα=1 – коэффициент учитывающий, что нагрузка воспринимается одной парой зубьев;

Значение

, полученное выше, сравниваем с допустимым напряжением на изгиб:

,

33,3 МПа<564,6 МПа.

Условие прочности выполняется.

12. Основные размеры зубчатого сектора.

Диаметр делительной окружности:

;

Диаметр окружности впадин:

(2.31.)

где

- коэффициент высоты головки зуба;

С = 0,25 – коэффициент радиального зазора;

Х = 0 – коэффициент смещения;

Диаметр окружности вершин:

.

Высота зуба:

(2.32.)

h=0,5

(210-187,5)=11,25 (мм).

Ширина зубчатого сектора:

где

=0,3 – коэффициент инерции колеса,

b=0,3

200=60 (мм) =0,06 м.

2.3.4.2 Расчет силового цилиндра гидроподъемного механизма

Схема силового гидроцилиндра показана на рис.2.5. Используя формулу (2.14.) определим усилие, развиваемое гидроцилиндром, необходимое для возникновения в секторе вращающего момента, способное поднять колесо на установку.

(2.34.)

где М =900 Н·м – вращающий момент, создаваемый штоком гидроцилиндра;

- плечо приложения силы Р от штока гидроцилиндра к сектору;

Определим площадь поршня гидроцилиндра:

(2.35.)

где Р – усилие, развиваемое штоком гидроцилиндра;

р = 8,8

10⁶ Па – давление жидкости в гидроцилиндре;

Рис.2.5. Схема гидроцилиндра и секторного механизма

Определим необходимый диаметр поршня гидроцилиндра из формулы:

(2.36.)

где d=0,04 м – диаметр штока;

f =0,001023 м² – площадь поршня;

D – диаметр поршня,

(2.37.)

Учитывая КПД силового цилиндра

=0,95, диаметр поршня принимаем равным

D = 0,06 м.

2.3.5 Расчет необходимого количества АМГ-10 для гидросистемы установки

Количество масла АМГ-10, необходимое для работы установки, определим исходя из рабочих объемов силовых цилиндров гидроподъемного механизма, объема цилиндра гидродомкрата, объема жидкости в трубопроводах

установки, потребного запаса жидкости в гидробаке, вязкости жидкости, а также учитывая запас масла АМГ-10 для дозаправки гидросистемы самолета в случае необходимости.

(2.38.)

где V_г.дом=1,942

10^-3 м³ – рабочий объем цилиндра гидродомкрата;

V_гм=2,26

10^-3 м³ – рабочий объем цилиндров гидроподъемного механизма;

V_гс – объем жидкости в гидросистеме установки;

V_тр – объем жидкости в трубопроводах установки;

V_запас – запас жидкости в гидробаке.

Объем трубопроводов и шлангов:

(2.39.)

где S₁ и S₂ – площадь поперечного сечения трубопровода и шланга,

(2.40.)

, (2.41.)

где d_шл=0,012 м – диаметр поперечного сечения шланга подвода АМГ-10 к заправочному штуцеру гидросистемы самолета,

d_тр=0,008 м – внутренний диаметр всех остальных шлангов и трубопроводов,

L₁=10 м – длина заправочного шланга гидросистемы;

L₂=25 м – длина остальных трубопроводов и шлангов;

тогда

Объем АМГ-10 в гидравлической системе установки:

V_гс =0,35

10^-3 м³.

Запас АМГ-10 в гидробаке должен быть не менее 70-75% объема гидросистемы установки и дополнительного объема АМГ-10 для дозаправки гидросистемы самолета. Общий запас жидкости в баке:

(2.42.)

где V_зап1 – эксплуатационный запас жидкости,

, (2.43.)

где

подставив это выражение в формулу (2.43.), получим

;

V_зап2 =40

10^-3 м³. – запас гидрожидкости на дозаправку гидравлической системы самолета;

V_зап=(5,203+40)

10^-3=45,203 10^-3 (м³).