- •Введение
- •1. Кинематический и энергетический расчеты редуктора
- •3.3 Проверка контактной прочности.
- •5. Перерасчет на контактную и изгибную прочность.
- •11. Определение усилий в зацеплениях.
- •12.2. Проверочный расчет вала на прочность.
- •13. Расчет промежуточного вала.
- •13.1. Расчет подшипников на долговечность.
- •13.2. Проверочный расчет вала на прочность.
- •13.3. Рассчитаем подшипники в сателлитах.
- •14. Расчет выходного вала.
- •14.1. Расчет подшипников на долговечность.
- •14.2. Проверочный расчет вала на прочность.
- •15. Расчет шлицевых соединений
- •16.Расчет болтов крепления редуктора вертолета к раме
- •17. Система смазки
- •Заключение
- •Список использованных источников
13. Расчет промежуточного вала.
13.1. Расчет подшипников на долговечность.
Рис.3. Схема промежуточного вала, эпюры моментов.
= 11255,2Н , = 4013,9Н, = 818,8Н.
где
Для опоры А выбираем шариковый подшипник легкой узкой серии №176211: d=65мм,D=100мм, B=21мм, C=39,6кН,.
Для опоры В выбираем роликовый подшипник сверхлегкой серии №2113: d=65мм,D=100мм, B=18мм, C=38кН.
Шариковый подшипник промежуточного вала воспринимает радиальную нагрузку .
Находим, значит динамическую нагрузку определяем по формуле:
Роликовый подшипник промежуточного вала воспринимает радиальную нагрузку . Динамическую нагрузку определяем по формуле:
Долговечность подшипников обеспечена.
13.2. Проверочный расчет вала на прочность.
С учетом рассчитанных значений реакций в опорах построим эпюры изгибающих и крутящих моментов для вала.
Схема нагрузок в вертикальной и горизонтальнойплоскостях приведена на рисунке.
Значения моментов в характерных точках будут равны:
Эпюры изгибающих и крутящих моментов вала приведены на рисунке схематично без соблюдения масштаба.
Вал изготовлен из стали 20Х2Н4А, имеющей
Проверим запас прочности по пределу выносливости в сечении 3(по максимальному моменту).
Моменты сопротивления изгибу и кручению:
Концентраторы напряжения отсутствуют, следовательно, ,.
Коэффициент качества поверхности при чистовой обработке, согласно табл. 13 [4], принимаем .При отсутствии упрочнения поверхности .
Тогда коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении будут равны:
Значения масштабного фактора для вала d = 72 ммпо табл. 12 [4]:
Напряжения изгиба будут равны
Принимаем: и.
Коэффициент запаса прочности при изгибе:
Напряжения кручения в сечении:
Принимаем: и.
Коэффициент запаса прочности при кручении:
Общий запас прочности по усталости:
Таким образом, запас усталостной прочности в рассматриваемом сечении достаточен.
Проверим запас прочности по пределу выносливости в сечении 4 (шлицевое соединение).
Момент сопротивления по
изгибу
кручению
Значения масштабного фактора для вала d = 53 ммпо табл. 12 [4]: .
Поверхности вала будут обработаны с чистотой не ниже 6 класса по ГОСТ 2789-59. Коэффициент качества поверхности при тонком точении . При отсутствии упрочнения поверхности. Тогда коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении будут равны:
Коэффициенты, учитывающие влияние асимметрии цикла изменения напряжений при изгибе и кручении, определяются по формулам:
Напряжения кручения в сечении:
- коэффициент динамичности при перегрузках.
Принимаем: и
Коэффициент запаса прочности при кручении:
Таким образом, запас усталостной прочности в рассматриваемом сечении достаточен.
13.3. Рассчитаем подшипники в сателлитах.
Выбираем роликовый подшипник легкой серии №12208: d=40мм,D=80мм, B=18мм, C=41,8кН.
Роликовые подшипники сателлитов воспринимают одинаковую радиальную нагрузку . Рассчитываем один из подшипников на долговечность. Динамическую нагрузку определяем по формуле:
.
Полученный расчетным путем ресурс меньше заданного. Чтобы повысить ресурс подшипника, применяем более качественную подшипниковую сталь вакуумно-дугового переплава, где- коэффициент повышения грузоподъёмности авиационного подшипника. Тогда
Долговечность подшипника обеспечена.
.