Расчет редуктора двигателя вертолета типа КА-15

Иркутский Национальный Исследовательский Технический Университет
Кафедра самолето- и вертолетостроения
Курсовой проект по дисциплине "Детали механизмов и машин"
На тему: "Главный редуктор вертолета"
Иркутск 2019

Спроектировать главный редуктор вертолета по заданной кинематической схеме и графику режима нагружения.
В качестве прототипа рекомендуется использовать редуктор двигателя вертолета КА-15.

Исходные данные:
Тяга несущего винта Fт=40 кН.
Продольная сила несущего винта Fт=1,8 кН.
Мощность на выходном валу P_вых= 170 кВт.
Частота вращения входного вала 〖n 〗_вх= 2300 об/мин.
Частота вращения выходного вала 〖n 〗_вых= 210 об/мин.
Срок службы редуктора t_h= 2000 ч.

Параметры режима нагружения:
T_р1= T_н,〖 T〗_р2= 0,95T_н, T_р3= 0,8T_н,
n_р1= n_н, n_р2= 1,05n_н, n_р3= 1,25n_н,
t_h1= 0,7t_н,〖 t〗_h2= 0,2t_н,〖 t〗_h3= 0,1t_н.
За номинальную нагрузку принять максимальную из длительно действующих нагрузок, при которой число циклов перемены напряжений N_n≥5∙10^4. Коэффициент перегрузки k_g=1.15…1.30, при этом число цикло перемены напряжений N_n≥1∙10^4.

В данной работе произведён расчёт конических и планетарной зубчатых передач редуктора вертолёта. Выбран материал для зубчатых колёс и определены допускаемые напряжения. Определены геометрические параметры
зубчатых передач. Выполнены кинематический и энергетический расчёты редуктора. Проведена проверка прочности зубчатых передач по контактным и изгибным напряжениям. Проведен подбор и расчет подшипников на долговечность, проектировочный и проверочные расчеты валов, расчет шлицевых и резьбовых соединений, продумана система смазки и уплотнения. Графическая часть рабочие чертежи главного редуктора и частично деталей редуктора, а также конструкторские спецификации к сборочным чертежам.

Введение
1 Кинематический и энергетический расчёт редуктора
1.1 Кинематический расчет редуктора
1.2 Энергетический расчет редуктора
2 Расчёт зубчатых передач редуктора
2.1 Выбор материала зубчатых колёс и обоснование термической обработки
2.2 Определение допускаемых контактных напряжений
2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба
2.4 Расчет на прочность конической передачи
2.4.1 Определения габаритов передачи
2.4.2 Определение модуля и числа зубьев
2.4.3 Определение основных геометрических параметров передачи
2.4.4 Определение окружной скорости зубчатых колес
2.4.5 Проверка контактной прочности
2.4.6 Проверка изгибной прочности
2.4.7 Определение усилий зубчатого зацепления
2.4.8 Проверочный расчет на прочность при действии максимальной нагрузки
2.5 Расчет планетарной передачи на прочность
2.5.1 Определение основных параметров передачи a-g
2.5.2 Определение модуля и числа зубьев
2.5.3 Определение чисел зубьев передачи
2.5.4 Определения геометрических параметров
2.5.5 Проверка контактной прочности
2.5.6 Проверка изгибной прочности
2.5.7 Определение усилий в передаче
2.5.8 Определение ширины венца центрального колеса
2.5.9 Проверочный расчет на прочность при действии максимальной нагрузки
2.6 Расчет передачи на хвостовой винт
2.6.1 Определения габаритов передачи
2.6.2 Определение модуля и числа зубьев
2.6.3 Определение основных геометрических параметров передачи
2.6.4 Определение окружной скорости зубчатых колес
2.6.5 Проверка контактной прочности
2.6.6 Проверка изгибной прочности
2.6.7 Определение усилий зубчатого зацепления
2.6.8 Проверочный расчет на прочность при действии максимальной нагрузки
3 Расчет валов и осей
3.1 Расчет входного вала
3.1.1 Определение диаметра вала и выбор подшипников
3.1.2 Определение реакций опор и построение эпюр
3.1.3 Расчет подшипников на долговечность
3.1.4 Проверочный расчет вала на прочность
3.2 Расчет промежуточного вала
3.2.1 Определение диаметра вала и выбор подшипников
3.2.2 Определение реакций опор и построение эпюр
3.2.3 Расчет подшипников на долговечность
3.2.4 Расчет шлицевого соединения
3.2.5 Проверочный расчет вала на прочность
3.3 Расчет вала на хвостовой винт
3.3.1 Определение диаметра вала и выбор подшипников
3.3.2 Определение реакций опор и построение эпюр
3.3.3 Расчет подшипников на долговечность
3.3.4 Проверочный расчет вала на прочность
3.4 Расчет оси сателлита
3.4.1 Определение реакций опор и выбор подшипников
3.4.2 Расчет подшипников на долговечность
3.4.3 Расчет опасного сечения
3.5 Расчет выходного вала
3.5.1 Определение диаметра вала и выбор подшипников
3.5.2 Определение реакций опор и построение эпюр
3.5.3 Расчет подшипников на долговечность
3.5.4 Расчет шлицевого соединения
3.5.5 Проверочный расчет вала на прочность
4 Проверочный расчет болтового соединения крепления корпуса
5 Описание системы смазки и уплотнений
Заключение
Список использованных источников