Расчет прочности зубчатого колеса

Описание задачи:

Рассчитать запас прочности диска и определить оптимальную толщину и размер вырезов.

Диск из титана ВТ23 перфорированный по периметру 48-ю вырезами типа ласточкин хвост. В каждый вырез вклеен стальной "зуб" точно такой же формы только толщиной 5 мм. Диск насажен на ось и зажат шайбами диаметром 30мм. Предельная прочность сплава - 1000 МПа.

Необходимо:

• Рассчитать, при какой скорости вращения (60000 об/мин и более) начнётся разрушение конструкции, и какой запас прочности есть для скоростей 60000 и 72000.
• На основании полученных данных определить размеры вырезов и толщину диска для получения оптимально-прочной конструкции.

Решение:

При моделировании нагрузок диск с зубьями разрушался даже на 60 000 оборотах в минуту. Критическим разрушениям также подвергались внутренние углы "ласточкиного хвоста".
Было предложено пересмотреть марку материала, либо форму выреза/толщину диска.