- •Московский авиационный институт (национально исследовательский университет)
- •Курсовой проект
- •Содержание
- •Техническое задание
- •Технические требования
- •Условия эксплуатации
- •Объем работы
- •Назначение и описание механизма
- •Литература
- •Проектирование зубчатой передачи
- •Проектный расчет зубчатой передачи
- •Выбор материал зубчатой передачи
- •Выбор относительной ширины зубчатого венца
- •Выбор степени точности зацепления
- •Выбор формы выполнения зуба
- •Определение чисел зубьев шестерни,колесаи передаточного числа
- •Определение предельных контактных напряжений на поверхностях зубьев в редукторе
- •Определение допускаемого контактного напряжения
- •Определение значение коэффициентов,,и функции, входящих в формулу межосевого расстояния цилиндрической передачи
- •Определение в первом приближении межосевого расстоянияцилиндрической зубчатой пары
- •Определение допускаемых напряжений изгиба в расчетных точках зубьев шестерни и колеса
- •Проверка изгибной прочности зубьев
- •Проектирование вала механизма
- •Проектировочный расчет валов механизма
- •Проверочный расчет вала на прочность
- •Расчет подшипников на долговечность
- •Расчет эвольвентных шлицевых соединений
Выбор относительной ширины зубчатого венца
Относительная ширина венца имеет важное значение для компоновки механизма и влияет на габаритные и массовые характеристики. С ее уменьшением увеличиваются радиальные габариты передачи, с ее увеличением – осевые габариты. Кроме того, при увеличении ширины возрастают осевые нагрузки на валы, что приводит к необходимости выполнять их более жесткими.
Относительная ширина венца находится как отношение ширины колес к межосевому расстоянию колес:
Что означает то, что в искомом содержится неизвестное, которое мы хотим найти, и поэтому мы будем задаваться некоторыми значениями для последующего их уточнения в следующих итерациях.
Кроме того, в зависимости от способа установки колес по таблице мы из заданного интервала задаем величину . Для межопорного расположения колес задался значением=0,25.
Выбор степени точности зацепления
В авиационных механизмах применяют 5…8 степени точности изготовления зубчатых колес и передач, для каждой из которых установлены нормы на кинематическую точность, плавность работ и площадь контакта сопряженных зубьев.
Для обводного редуктора управления закрылками мы назначаем степень 7
Выбор формы выполнения зуба
Зубья колес цилиндрических передач в предположении невысокой окружной скорости (V≤20 м/с) выполняют прямыми (β=0°), как наиболее технологичные.
Определение чисел зубьев шестерни,колесаи передаточного числа
Для цилиндрической передачи число зубьев шестерни выбирают в соответствии с ее частотой вращения. Для этого имея данные о выходной частоте и передаточной отношении найдем
Зная частоту смотря на таблицу выбираем интервал, и берем в первом приближении
,
так как частота входа свыше 1000 (об/мин) интервал берем 24…26
Находим общее количество зубьев
Т. К. 90≤96≤100 мы не дополнительно уточняем количество ,
И находим :
После выбора чисел зубьев находим передаточное значение зубчатой пары:
Передаточное значение и передаточное число совпало, так как не было дополнительного уточнения.
Определение предельных контактных напряжений на поверхностях зубьев в редукторе
Расчет передачи на контактную прочность проводят для наиболее слабого звена в паре, поэтому в общем случае, определяют значения отдельно для шестерни и колеса с целью выбора минимального значения. Но при одинаковом материале шестерни и колесат. к. число контактов поверхности зуба шестерни больше, то более слабым звеном по контактной прочности будут зубья шестерни.
Поэтому достаточно определить только и считать
Тогда
Где:
m=6
Где:
–эквивалентная цикловая длительность нагружения для одной поверхности
С=1 – число контактов одной поверхности зуба за один оборот
n=1140 (об/мин) – частота вращения
–число циклов нагружения
Где
-назначенный ресурс
-время цикла
Т. К. , то следует принять, берем значение
Определение допускаемого контактного напряжения
Допускаемое контактное напряжение:
Где:
– коэффициент безопасности (запаса прочности) при расчете зуба на контактную прочность.
Определение значение коэффициентов,,и функции, входящих в формулу межосевого расстояния цилиндрической передачи
Коэффициент , учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для прямозубых передач
Коэффициент , учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатых венцов.
– коэффициент неравномерности.
– коэффициент учитывающий влияние расположение колес относительно опор.
– коэффициент учитывающий относительную твердость контактных поверхностей.
– коэффициент учитывающий влияние смягчения краев обвода колеса.
Коэффициент учитывающий дополнительную динамическую нагрузку. Величиназависит от формы зубьев, степени точности и окружной скорости. Так как окружная скорость при проведении проектного расчета ещё не известна то в первом приближении можно принять
Функция – для определения цилиндрических колес