ТВЧ) стали 12Х2Н4A
.
Діаметр вала гвинта визначаємо за умовою розрахунку на кручення:
В
де: крутний момент на валу гвинта;
В
В В
Приймаємо для того що б через нього вільно міг пройти передній вал.
В
4.2 Перевірочний розрахунок заднього вала вінтовентілятора
Складемо розрахункову схему. Вали представимо як балки на двох опорах: шарнірно-нерухомою і шарнірно-рухомого (роликовий підшипник):
Визначимо реакції в опорах:
Основними навантаженнями, що діють на вал редуктора, є:
1. Максимальний обертовий момент;
2.Сіла тяги гвинта F, що розтягує вал. Максимальний значення сили тяги при роботі гвинта на старті визначають з виразу:
В
де: потужність двигуна, кВт;
ККД гвинта;
швидкість польоту літака.
В
3. Вага вінтовентілятора G, для обліку сил інерції множимо на коефіцієнт перевантаження силової установки:
В В
4. Відцентрова сила неврівноважених мас гвинта Fцб, якою зазвичай нехтують внаслідок її малість у порівнянні з іншими силами;
5. Гіроскопічний момент Мг, що виникає при еволюції літака, коли змінюється напрямок осі обертання гвинта.
В
де: - момент інерції гвинта;
- кутова швидкість обертання вала гвинта;
- середня кутова швидкість обертання літака в просторі;
В
де: m - маса гвинта;
r - радіус інерції, який визначаємо через найбільший радіус лопаті;
В
де: коефіцієнт Оµ для дуралюмінових лопатей приймемо , <В В
В В
де: nг - коефіцієнт перевантаження. Приймемо nг = 2;
V - швидкість польоту при еволюції. Приймемо V = 70 м/с. <В В
Складемо рівняння рівноваги моментів відносно точок А і В для заднього валу:
щодо точки А:
В В
щодо точки B:
В В
Визначимо сумарні згинальні моменти на задньому валу:
В
В
Перевіряємо статичну міцність вала в небезпечному перерізі.
Розрахунок на статичну міцність валів роблять із метою попередження залишкової пластичної деформації в тому випадку, якщо вал працює з великими перевантаженнями (короткочасними). ​​
Еквівалентні напруги визначаємо по3-й теорії міцності:
В
де: напруга вигину в небезпечному перерізі:
В
напруга кручення в небезпечному перерізі:
В
В
коефіцієнт запасу міцності. Приймемо;
межа текучості для сталі 30ХГСА для переднього валу;
межа текучості для сталі 40ХН для заднього вала;
Допустиме напруження:
В
В В
Розрахунок на витривалість проводять у формі перевірки коефіцієнта запасу міцності по втоми. При спільній дії вигину і кручення запас втомної міцності визначають за формулою:
В
де: коефіцієнт запасу за нормальними напруженням (відсутність кручення);
коефіцієнт запасу по дотичних напруг (відсутність вигину);
В В
де: і межі витривалості матеріалу відповідно при згині і крученні з симетричним знакозмінною циклом. Для сталі 40ХН:
коефіцієнти, характеризують чутливість матеріалу до асиметрії циклу напружень: визначаємо з рекомендацій [4];
амплітудні напруги;
середні значення напруг;
сумарні коефіцієнти, що враховують вплив всіх факторів на опір втоми при вигині і крученні:
В В В В
де: коефіцієнт асиметрії циклу зміни нормальних напружень. Для валів обертаються не щодо векторів навантажень;
для валів працюють при нереверсивною навантаженні
В В В В
де: коефіцієнти абсолютних розмірів поперечного перерізу.
Для заднього;
коефіцієнт впливу шорсткості поверхні, при шліфуванні
коефіцієнт впливу зміцнення, що вводиться для валів з поверхневим зміцненням;
ефективні коефіцієнти концентрації напруг. Для валу на якому матися шліци, а
В В В В В
умова виконується.
В
4.3 Проектування осі сателіта
Вісь - деталь, призначена для підтримки обертових деталей і не передавальна корисного крутного моменту. Вона схильна до дії згинальних моментів.
Складаємо розрахункову схему осі сателіта:
1) максимальна окружна на водиле.
2) Визначаємо опорні: зі схеми очевидно що опорні реакції будуть рівні половині з протилежним знаком
3) Визначення згинального моменту
В
4) Призначаємо матеріал осі: сталь 20Х2Н4А загартована з охолодженням у маслі для якої [] = 320МПа-прі симетричної знакозмінної навантаженні
Коефіцієнт відносної товщини при приймаємо рівним
Попередньо визначаємо діаметр осі з розрахунку на вигин:
В В
Приймаються
5. Проектування підшипників
5.1 Розрахунок роликопідшипника сателіта
На вісь встановлюємо на 2 роликових пі...
