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

(z_ч=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 υ_ц=8,0 м/мин – скорость движения цепи (по исходным данным);

D_ЗВ=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 z_ч=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 (n_н в предыдущем расчете).

2.      Передаточное число i = 17 (i₃ в разд. I, §7, п. 3).

3.      Коэффициент возможной неравномерности раздачи усилий на две цепи  К_нер=1,25.

4.      Коэффициент динамичности внешней нагрузки на валах червячных колес K_д=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 υ_ск<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).