осевая составляющая скорости на выходе из рабочей лопатки в абс. движении
Окружная составляющая усилия
где окружные составляющие скорости на выходе и выходе их рабочей лопатки в абсолютном движении
Осевая составляющая усилия
где осевые составляющие скорости на выходе и выходе их рабочей лопатки в абсолютном движении
давление газа перед и за рабочей лопаткой
шаг на выходном радиусе из каждого пояска
Допускаемые напряжения 35 – 40 МПа
Проектирование и расчет елочного хвостовика
Вся геометрия для расчета елочного хвостовика берется с его чертежа. Приближенный расчет хвостовика предполагает равномерное распределение нагрузки между зубьями.
Чертеж лопатки Хвостовик лопатки
Название
Формула
Зуб
0
1
2
3
Площадь участка,
0,00102899
0,00195193
0,00089116
0,00056801
Радиус центра тяжести, м
0,0945
0,0697
0,0402
0,012716
Плотность материала
8600
8600
8600
8600
Длина хвостовика
0,14
0,14
0,14
0,14
Объем сегмента,
0,00014406
0,00027327
0,00012476
0,00007952
Масса сегмента
1,23890396
2,35012372
1,07295664
0,68388404
Угловая скорость
98696,04401
98696,04401
98696,04401
98696,04401
Центробежная сила сегмента хвостовика
11554,97992
16166,76961
4257,042346
858,2873926
Усилие, разрывающее хвостовик
0,00102899
0,00195193
0,00089116
0,00056801
Ширина узкого сечения сегмента
0,058
0,032
0,022
0,011
Напряжение разрыва
111616540
106573399,3
107676891,2
Углы (из чертежа)
10
10
10
10
Углы (из чертежа)
25
25
25
25
Сила, действующая нормально к поверхности зуба
101739,7814
101739,7814
101739,7814
Ширина контакта зубьев
с
0,009
0,009
0,009
Напряжение смятия на рабочей поверхности зуба
80745858,23
80745858,23
80745858,23
Напряжение среза
30956834
30956834
30956834
30956834
Плечо (из чертежа)
31363114,32
31363114,32
31363114,32
Изгибающий момент в основании зуба
0,0087
0,0087
0,0087
Момент сопротивления основания зуба
885,1360979
885,1360979
885,1360979
Максимальное напряжение изгиба в зубе
55321006,12
55321006,12
55321006,12
Центробежная сила лопатки с хвостовиком
где центробежная сила пера лопатки
Сила, действующая на один зуб
где число зубьев
Напряжение разрыва в сечении В – В
Гребень диска
Название
Формула
Зуб
1
2
3
0
Центробежная сила участка гребня
858,28739
4257,0423
16166,769
11554,979
Напряжение разрыва
167538,9872
338476,7293
521324,1987
Напряжения разрыва
108791550,1
109895042
116367008,6
Центробежная сила гребня диска
Напряжение разрыва в сечении В – В
Запас прочности
Расчет диска методом двух расчетов
Расчет на прочность диска произвольного сечения производится с помощью программы Disk. Исходные данные для расчета берутся из чертежа диска. В них входит геометрические параметры.
Максимальное радиальное напряжение равно 198,7 МПа.
Коэффициент запаса
Коэффициент запаса не удовлетворяет условиям прочности, диск требует доработки.