Введение

Производственные процессы в большинстве отраслей народного хозяйства выполняют машины, и дальнейший рост материального благосостояния тесно связан с развитием машиностроения.

К важнейшим требованиям, предъявляемым к проектируемой машине, относятся экономичность в изготовлении и эксплуатации, удобство и безотказность обслуживания, надёжность и долговечность.

Для обеспечения этих требований детали должны удовлетворять ряду критериев, важнейшие среди которых – прочность, надёжность, износостойкость, жёсткость, виброустойчивость, теплостойкость, технологичность.

Зубчатые передачи в современной промышленности имеют большое значение. Благодаря высокому КПД они широко применяются в технике. Зубчатые передачи необходимо рассчитывать на контактную и изгибную прочность, выполнить проверочный расчёт валов, подшипников, резьбовых и шлицевых соединений.

Расчетная работа по деталям машин является первой конструкторской работой студента и, поэтому её значение весьма существенно. Изучение основ конструирования (проектирования) начинают с конструирования простейших узлов машин – приводов, редукторов. Опыт и знания, приобретенные студентом при конструировании этих узлов машин, являются основой для его дальнейшей конструкторской работы, а также для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и дипломного проекта.

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА

1.1. Определение общего передаточного отношения и распределение его по ступеням

Согласно заданию имеем частоту вращения валов

;

Общее передаточное число привода

где передаточное число ременной передачи;

передаточное число зубчатой передачи.

Примем тогда:

1.2. Определение частот вращения элементов привода:

частота вращения входного вала I: ;

частота вращения входного вала II: .

1.4. Определение КПД ступени и мощности на валах

КПД цилиндрической передачи примем = 0,98.

Мощности на валах определяются по следующей формуле:

.

1.5. Определение крутящих моментов на валах

Крутящие моменты на валах определяются по следующей формуле:

тогда:

крутящий момент на валу I

=1,557·10⁶ Н·м.

крутящий момент на валу II

3,887·10⁶ Н·м.

Момент, действующий на колесо «а»: 3,18·10⁶ Н·м.

Момент, предаваемый с шестерни «а» к сателлиту «g»: ,

где k_нер — коэффициент неравномерности при одном плавающем колесе и числе сателлитов а_с = 5, имеем k_нер =1,15, отсюда

0,731·10⁶ Н·м

2. КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И КОНТАКТНАЯ ПРОЧНОСТЬ

2.1 Выбор материала зубчатых колес и обоснование термической обработки

Так как передача авиационная, тяжелонагруженная и требует обеспечения высокой надежности и малых значений массогабаритных характеристик, то для всех зубчатых колес выбираем высокопрочную легированную сталь 12Х2Н4А с химико-термической обработкой цементацией на глубину 1,0…1,2 мм с последующей закалкой, заготовка штамповка.

Механические свойства приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Механические свойства стали

Марка стали	Вид термо- обработки	Механические характеристики
		Твёрдость зубьев		Предел прочности σв, МПа		Предел текучести σТ, МПа
		на поверх- ности	в сердце- вине
12Х2Н4А	Цементация	HRC 58…63	HRC 35…40		1200		1000