Расчет и проектирование зубчатых передач (стр. 2 из 4)

d_м =

= 54,62 мм;

,

тогда по таблице находим f_c = 7,98;

Грузоподъёмность равна:

C = 7,98*(1*14*1)

*17 *10 = 7118,94 кгс = 71189,4 Н.

Находим эквивалентную динамическую нагрузку:

Р_а = (Х*F_r+ Y*F_a)*К_б*К_т , (y*F_a=0, Х=1),

где К_б – коэффициент безопасности К_б = 1,2;

К_т – температурный коэффициент К_т = 1;

F_r – радиальная сила F_r= F_t.

Р = 1*5990*1,2*1 = 7188Н.

Видно, что грузоподъёмность в несколько раз превышает нагрузку, поэтому данные ролики обеспечат вполне нормальную работу вращения сателлита.

L=(C/P)^P=(71189.4/7188)^10/3=2086.2 млн. об.

P-для роликов принимаем равным 10/3.

L_h=

34770.13 ч

2) Для сателлита z_5:

Возьмём такие же ролики, как и в первой ступени, то есть 10

14.

Расчет динамической грузоподъёмности аналогичен, то есть

С = 71189.4 Н.

Эквивалентная динамическая нагрузка равна:

Р_а = Х*F_r*К_б*К_т = 1*9621.3*1,2*1 = 11545.56 Н,

L=(C/P)^P=(71189.4/11545)^10/3=429.94 млн. об.

L_h=

7165.61 ч

ресурс работы роликов больше 7000 часов, следовательно они обеспечивают нормальную работу вращения сателлита.

Расчет основного вала винта ТВД

1)Проектировочный расчет:

Данный вал нагружается изгибающим, крутящим и гироскопическим моментами.

Влияние сжимающих и растягивающих сил мало и поэтому не учитывается. Расчет ведем по формуле:

d =

,

где М_кр = 9550*

= 13179 Нм,

[

] = 70*10⁶ ,

d =

113,8 мм.

Принимаем ближайший рекомендуемый: d_в = 80 мм.

2)Проверочный расчет:

Для расчета валов определяем реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Расстояния между опорами вала назначаем по прототипу в долях от диаметра вала.

Но первоначально определяем усилия, действующие на вал:

1)максимальный вращающий момент;

2)сила тяги винта F, растягивающая вал. Максимальное значение силы тяги, при работе винта на старте определяют из выражения:

F=

,

где Р_дв – мощность двигателя, кВт;

_в= - КПД винта; - скорость полета самолета ( = );

3)вес винта G, который берем из технических данных и для учета сил инерции умножаем на коэффициент перегрузки силовой установки n₁₌

;

4)центробежная сила неуравновешенных масс винта F_ц.б , которой обычно пренебрегают вследствие ее малости по сравнению с другими силами;

5)гироскопический момент М_г , возникающий при эволюциях самолета, когда изменяется направление оси вращения винта.

Для винтов с тремя и более лопастями максимальный гироскопический момент вычисляют по формуле:

М_{г max}=

,

где

- угловая скорость вращения ротора в пространстве:

=

- средняя угловая скорость вращения самолета в пространстве. Здесь n₂ – коэффициент перегрузки (для пассажирских самолетов: n₂ = );

- скорость полета самолета при эволюции,

, g=9,8 – ускорение свободного падения; - угол поворота винта, отсчитываемый от плоскости вращения самолета (изменяется от 0 до 180^о); - угол между осями вращения винта и самолета.

При

гироскопический момент имеет максимальное значение.

- момент инерции винта, может быть найден через массу и радиус инерции по формуле: =m*r² . Радиус инерции определяют через наибольший радиус лопасти: r= . Коэффициент для дюралюминиевых лопастей можно принять равным .

Находим эти значения:

F=

Н;

G=200*g=2000, G*n₁=2000*5=10000 Н;

R=1м;

, r=0.4 *1=0.4 м.

I=200*0.4²=32 кг*м²;

;

М_г=32*104,67*0,03= 100,48 Нм;

T_max=Т₁+Т₂=2233224+797580=3030,804 Нм;

Т_кр1=F_t3*k*

=5990*3* =2345,085 Нм;

Т_кр2= F_t3*k*

=5990*3* =808,69 Нм;

Расстояния вала между опорами равны:

а=

=0,8; в= =1,21;

Определим реакции в опорах.

Вокруг точки А (по часовой стрелке момент считаем положительным):

-G*a+M_г+R_в=0;

R_в=

=6528,53 Н;

Вокруг точки B (по часовой стрелке момент считаем положительным):

R_a*в-G(a+в)+М_Г=0;

R_a=

=16528.53 Н;

Строим эпюры нагружения моментами вала:

М_u=М_Г-G*a=100.48-8000=[7899,52] Нм;

Проверка:

;

W=

=115.91*10^-6;

=68,152*10⁶ Па =68 МПа , [ ]=190 МПа;

Вал выдерживает, так как коэффициент запаса прочности равен:

k=

=2.79.

Расчет и выбор подшипников

Подшипники служат опорами для валов вращающихся осей. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу и передают их на раму машины. От их качества в значительной мере зависит работоспособность и долговечность машин.

Задняя опора водила и колесо закреплены и вращается посредством шарикового подшипника, который мало нагружен и по этому он не рассчитывается, а просто подбирается по диаметру вала.

Задняя опора основного вала воспринимает осевую , радиальную силу и гироскопический момент. Поэтому здесь используют шариковый четырехточечный подшипник (радиально упорный).