Проектирование углового конического редуктора створок шасси на ЛА
Глава I. Подбор двигателя и предварительный кинематический расчёт
§1. Определение ориентировочного к.п.д. редуктора
,
где по [1]*,[2], - примерный к.п.д. быстроходной зубчатой
пары повышенной степени точности;
- примерный к.п.д. червячной передачи с
однозаходным цилиндрическим червяком
(zч=1 с целью малогабаритности);
- примерный коэффициент потерь на валу
с подшипниками качения;
– число последовательных валов.
Численно
§2. Определение потребной мощности электродвигателя
кВт.
Выбираем электродвигатель типа МПЩ мощностью 2,2 кВт с n = 5000
об/мин.
§3. Определение диаметра звездочки (рис.3)
|
|
|
|
|
Рис.1. Теоретические размеры цепной звездочки.
,
где по исходным данным
мм – шаг цепи;
– число зубьев звездочки
Численно
мм.
§4. Расчет числа оборотов в минуту звездочки (выходного вала редуктора)
об/мин,
где υц=8,0 м/мин – скорость движения цепи (по исходным данным);
DЗВ=0,136 м (§4).
Численно
об/мин.
§5. Общее передаточное число редуктора
§6. Разбивка передаточного числа по передачам механизма
1. Определяем максимально допустимое передаточное число данного механизма по максимально допустимым передаточным числам его передач:
где =6 – максимальное передаточное число конической передачи
([1],[2],[3]);
≈80 - максимальное передаточное число червячной передачи с
однозаходным червяком.
Численно
2. Определяем делитель для разбивки передаточного числа по передачам
П р и м е ч а н и е. Показатель корня равен числу последовательно работающих передач механизма.
Численно
3. Разбивка передаточного числа по передачам производим по формуле
где индекс i – номер передачи по ходу движения.
Итак,
;
.
Так как в червячной передаче взято zч=1 то должно быть целым числом.
Поэтому принимаем
.
Тогда
Глава II. Расчет червячной передачи
Схема червячной передачи помещена на рисунке.
|
|
|
Рисунок – 2 Кинематическая схема червячной передачи редуктора.
Исходные данные
1. Число оборотов ведущего вала n1=180 (nн в предыдущем расчете).
2. Передаточное число i = 17 (i3 в разд. I, §7, п. 3).
3. Коэффициент возможной неравномерности раздачи усилий на две цепи Кнер=1,25.
4. Коэффициент динамичности внешней нагрузки на валах червячных колес Kд=1,05.
5. Ориентировочный к. п. д. .
§ 1. Определение угловых скоростей
Для червяка
об/мин;
Для колеса
об/мин.
§ 2. Определение крутящих моментов
На червяке:
кГмм = Нмм,
где ≈0,002 – примерное значение коэффициента потерь вала на
подшипниках качения;
на червячном колесе (предварительно)
кГмм = Нмм (далее подлежит уточнению).
§ 3. Выбор материалов червяка и червячного венца [I]
1. Червяк изготовлен из стали 40ХНА, имеет удовлетворительную вязкость и повышенную прочность после закалки с высоким отпуском:
кГ/мм2; кГ/мм2; кГ/мм2; кГ/мм2.
НВ = 280÷310 (ввиду кратковременности работы высокая твердость здесь не обязательна).
2.Венец червячного колеса при ожидаемой скорости скольжения υск<5 м/сек изготовлен из бронзы марки БрАЖ-9-4 (литье в киль) со следующими механическими характеристиками:
кГ/мм2; кГ/мм2; кГ/мм2; кГ/мм2.
§ 4. Определение числа циклов изменения напряжений
зубьев червячного колеса за расчетную долговечность.
,
где a=1,
мин
Согласно расчету в 1-й ступени редуктора величина оказалась практически одинаковой для контактных и изгибных напряжений зубьев.
1. По контактным напряжениям:
циклов.
2. По изгибным напряжениям.
Проверку нужно провести дважды: при r=0 и циклов и при r=-0,5 (реверс момента) соответственно числу реверсовциклов.
§ 5. Определение допускаемых контактных напряжений для зубьев червячного колеса
Здесь их величины ограничиваются сверху и снизу так же, как и на рис.5, но по другим формулам [I], выраженным через .
Для безоловянистых бронз
кГ/мм2= Н/мм2;
кГ/мм2= Н/мм2.
Из записи условия
,
т. е. в числах
,
получается
Следовательно, нужно принять для расчета
кГ/мм2 = Н/мм2.
§ 6. Предварительный выбор степени точности червячного
зацепления
Ввиду небольшой величины ожидаемой окружной червячного колеса принимаем 8-ю степень точности.
§ 7. Выбор исходных параметров червячной пары
1. Число заходов резьбы червяка
(выбрано ранее с целью уменьшения габаритности червячной ступени).
2. Число зубьев червячного колеса
3. Число осевых модулей в делительном диаметре червяка
q = 8
4. Угловая ширина червячного венца
5. Угол подъема винтовой линии по делительному диаметру червяка
§ 8. Поправочные коэффициенты, определяющие расчетную величину погонной нагрузки
1. Коэффициент концентрации погонной нагрузки по длине червячного зуба
.
При малой длительности работы принимаем (приработка за счет износа не успевает проявиться).
2. Скоростной коэффициент.
Ввиду весьма небольшой ожидаемой величины м/сек можно принять в первом приближении
3. Коэффициент профильного перекрытия зубьев.
При расчете по контактным напряжениям при независимо от степени точности .
§ 9. Определение межосевого расстояния из расчета на контактную
прочность червячных зубьев на номинальном режиме (первое
