Проектирование главного редуктора вертолета (стр. 4 из 7)

М^'_В1= R_Ав∙0,086=1,02 кН∙м,

М_Г1= R_Аг∙0,086=1,83 кН∙м,

М''_В2= - R_Вв (0,086+0,082) - F_r3∙0,082=0,81 кН∙м,

М'_В2= - R_Вв∙0,105=0,05 кН∙м,

М_Г2= - R_Вг∙0,105=0,3 кН∙м.

Определяем суммарный момент.

М^'_сум1=

кН∙м,

М ^''_сум2=

кН∙м.

М^''_сум2=

кН∙м.

Находим приведенные моменты.

М^'_прив1=

кН∙м,

М^''_прив2=

кН∙м.

М ^''_прив2=

кН∙м.

Находим амплитуду приведенного момента

М ^'_пра=

кН∙м

М^''_пра=

кН∙м

М ^''_пра=

кН∙м

Выходной вал:

Находим реакции опор.

Схема нагружения в вертикальной плоскости.

∑М_Ав=0,R_Вв∙0,282+F_н∙ (0,282+0,597) - F_r4∙0,095=0,R_Вв= 3,63 кН,

∑М_Вв=0,R_Ав∙0,282+ F_н∙0,597-F_r4∙ (0,282-0,095) =0,R_Ав= 10,46 кН.

Схема нагружения в горизонтальной плоскости.

∑М_Аг=0,R_Вг∙0,282-F_t4∙0,095=0,R_Вг= 13,41 кН,

∑М_Вг=0,R_Аг∙0,282 - F_t4∙ (0,282-0,095) =0,R_Аг=26,39 кН.

Определяем суммарные реакции опор.

R_A=

кН,

R_В=

кН.

Осевая реакция.

Определяем осевые составляющие от радиальных нагрузок в опорах,

, где е=tga=0,43

кН,

кН.

F_т=8,8 кН

S_A>S_B

S_B - S_A=4,501 кН,

R_aA= S_В+ F_т =13,113 кН,

R_aВ= S_В =4,312 кН,

Определяем изгибающие моменты.

М^'_В1= R_Ав∙0,095=0,994 кН∙м,

М_В2= F_н ∙0,597=0,24 кН∙м,

М_Г1= R_Аг∙0,095=2,6 кН∙м.

Определяем суммарный момент.

М ^'_сум=

кН∙м,

М ^''_сум=

кН∙м.

Находим приведенные моменты.

М ^'_прив=

кН∙м,

М ^''_прив=

кН∙м.

Находим амплитуду приведенного момента

М ^'_пра=

кН∙м

М ^''_пра=

кН∙м

Входной вал:

Проверяем опасное сечение концентратор напряжения шестерня.

К_σ=2,5, где К_{σ -} эффективный коэффициент концентрации напряжений.

Определяем допускаемое напряжение при расчете на статическую прочность

[σ] _Ι=

, где S_T=2,

[σ] _Ι=

МПа.

При проектировочном расчете запас усталостной прочности принимаем равным S=2

Допускаемое напряжение при расчете на усталостную прочность

[σ] _{Ι Ι Ι}=

МПа,

Определяем диаметр вала из расчета на статическую прочность

м.

Определяем диаметр вала из расчета на усталостную прочность

м

Промежуточный вал:

Проверяем опасное сечение концентратор напряжения шлицы К_σ=2,5.

[σ] _{Ι Ι Ι}=

МПа

Проверяем опасное сечение концентратор напряжения напряженная посадка ступицы на вал К_σ=4,5

[σ] _{Ι Ι Ι}=

МПа

Проверяем опасное сечение концентратор напряжения шестерня К_σ=2,5.

[σ] _{Ι Ι Ι}=

МПа

Определяем диаметр вала из расчета на статическую прочность по шлицам

м.

Определяем диаметр вала из расчета на статическую прочность по шестерне

м.

Определяем диаметр вала из расчета на усталостную прочность по шлицам

м

Определяем диаметр вала из расчета на усталостную прочность по напряженной посадки ступицы на вал

м

Определяем диаметр вала из расчета на усталостную прочность по шестерне

м

Выходной вал:

Проверяем опасное сечение концентратор напряжения шлицы К_σ=2,5.

[σ] _{Ι Ι Ι}=

МПа

Проверяем опасное сечение концентратор напряжения напряженная посадка ступицы на вал К_σ=4,5

[σ] _{Ι Ι Ι}=

МПа

Проверяем опасное сечение концентратор напряжения напряженная посадка кольца подшипника на вал К_σ=4,5

[σ] _{Ι Ι Ι}=

МПа

Определяем диаметр вала из расчета на статическую прочность по шлицам

м.

Определяем диаметр вала из расчета на статическую прочность по кольцу подшипника

м.

Определяем диаметр вала из расчета на усталостную прочность по шлицам

м

Определяем диаметр вала из расчета на усталостную прочность по напряженной посадки ступицы на вал

м

Определяем диаметр вала из расчета на усталостную прочность по кольцу подшипника

м

7.3.1 Проверочный расчет валов на выносливость

Входной вал:

Проверяем запас прочности по приделу выносливости в сечение где концентратор напряжения является шестерня

Значение эффективных коэффициентов концентрации принимаем по изгибу К_σ=1,735 по кручению К_τ=1,59

Значение масштабных факторов по изгибу ε_σ=0,62 по кручению ε_τ=0,74, d=120 мм.

Значение коэффициента чистоты поверхности ε_n=0,8.

Значение коэффициента учитывающего влияние асимметрии цикла при кручении принимаем ψ_τ=0,15

Определяем моменты сопротивления изгибу и кручению.

м³

м³

Так как действующая нагрузка неподвижна относительно корпуса, дисбалансная нагрузка отсутствует, а осевую нагрузку в следствии малости не принимаем в расчет, средние напряжение цикла можно принять равным нулю, т.е. σ_ср=0. Определяем запас усталостной прочности по шестерне.

Амплитуда изгибных напряжений

МПа;

Номинальное (средние) напряжение кручения

МПа;

амплитуда напряжений кручения

МПа

Определяем коэффициент запаса прочности при изгибе

Определяем коэффициент запаса при кручение

Запас прочности по усталости в данном сечение