1 Кинематический и энергетический расчет редуктора

1.1 Определение общего передаточного отношения и распределение его по ступеням

Согласно заданию имеем частоту вращения валов : пробелы не ставятся

n_дв=1450 мин^-1 ; n_вых=310 мин^-1 .

Общее передаточное число привода :

шрифт в формулах Times

где u_рп ‒ передаточное число ременной передачи;

u_ред ‒ передаточное число зубчатой передачи.

после точки красная строка

Примем u_рп = 1,65 , тогда

размер шрифта в дроби

? 1.2

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО РАСЧЁТУ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ АВИАЦИОННОГО РЕДУКТОРА 1

Список используемых источников 16

? КПД цилиндрической передачи примем η₁ = 0,98.

Мощности на валах определяются по следующей формуле :

? тогда :

P₂ = P_вых = 90 кВт ;

? кВт .

1.4 Определение крутящих моментов на валах

Крутящие моменты на валах определяются по следующей формуле :

Ts = , тогда:

крутящий момент на валу I :

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО РАСЧЁТУ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ АВИАЦИОННОГО РЕДУКТОРА 1

Список используемых источников 16

2 Расчет зубчатых передач редуктора

2.1 Выбор материала зубчатых колёс и обоснование термической обработки

Так как передача авиационная, тяжелонагруженная и требует обес­печения высокой надёжности и малых значений массогабаритных харак­теристик, то для всех зубчатых колёс 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 1.

Таблица 2 – Механические свойства стали

Марка стали	Вид термо­ обработки	Механические характеристики
		Твёрдость зубьев		Предел прочности σв, Мпа	Предел текучести σт, Мпа
		на поверх­ности	в сердце­вине
12Х2Н4А	Цементация	HRC 58…63	HRC 35.40	1200	1000

2. Определение допускаемых контактных напряжений

Допускаемые контактные напряжения для каждого зубчатого колеса определяются по формуле

,

где σ_{H lim b} – базовый предел контактной выносливости, Мпа;

S_H – коэффициент безопасности по контактным напряжениям;

k_HL – коэффициент долговечности.

Для контакта двух цилиндров по обра­зующей принимают значение

m_H = 6.

Для стали 12Х2Н4А твёрдость поверхности составит 58…63 HRC. Принимаем HRC = 60.

Базовый предел контактной выносливости поверхности цементиро­ванных зубьев всех колёс

σ_{H lim b} = 23 HRC = 23 60 = 1380 Мпа.

Коэффициенты долговечности при расчёте по контактным напряже­ниям определяются по формуле :

перебрать

где N_HO – базовое число циклов перемены контактных напряжений,

Nhe – эквивалентное число циклов перемены контактных напряжений.

При большой длительности эксплуатации, когда Nhe > N_HO, вводит­ся ограничение k_HL > 1. При кратковременной работе передачи значение коэффициента долговечности также ограничивается – k_HL < 1,8 (при поверхностном упрочнении материала).

При твёрдости поверхности зубьев HRC > 56 имеем N_H0 = 12107 .

Эквивалентное число циклов перемены контактных напряжений определяется по формуле:

N_Hej = 60 c_j n_j t_h ,

где c_j – число нагружений зуба за один оборот j-го зубчатого колеса;

n_j – частота вращения j-го зубчатого колеса, об/мин;

t_h – долговечность, час.

Рассчитаем эквивалентное число циклов перемены контактных напряжений для зубчатых колёс 1 и 2:

Для шестерни 1:

c₁ = 1; n_j = n₁;

N_HE1 = 60 c₁ n₁ t_h = 60 1 2200 =106 339 200 .10⁷

Для зубчатого колеса 2:

c₂ = 1; n_j = n₂;

N_HE2 = 60 c₂ n₂ t_h = 60 1 310 2200 = 40 920 000 .

Коэффициенты долговечности по контактным напряжениям:

;

.

Тогда допускаемые контактные напряжения будут равны:

;размерность

. размерность

В качестве расчётных допускаемых напряжений для каждой пары зубчатых колёс принимаем наименьшее значение из двух полученных:

[σ_Н ]₁₂ =1157 . размерность