Проектировочный расчет кронштейна навески элерона
Основные характеристики алюминиевого сплава АК4. Главные особенности кронштейна для навески элерона, задачи и роль шарнирного подшипника и правила выбора к нему болта. Расчет наружного диаметра проушины. Характеристики корончатой гайки, пояса кронштейна.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.07.2013 |
| Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЗАДАНИЕ
Выполнить проектировочный расчет кронштейна навески элерона, рассчитать его геометрические и силовые параметры, выполнить оптимизацию конструкции с целью снижения массы (при этом коэффициент запаса прочности должен удовлетворять требования, предъявленные к авиационным конструкциям).
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ
кронштейн элерон подшипник гайка
Исходными данными для расчета являются: Р - нагрузка, приложенная в точке крепления осивращения управляемой поверхности, L - расстояние от точки приложения силы Р до плоскости крепления кронштейна на продольном силовом элементе КСС, Нк - максимальная высота кронштейна в плоскости крепления (по условию предыдущей расчетно-графической работы).
L=0,18 м;
Нк=0,28 м;
Материал узла: АК4;
Коэффициент концентрации напряжений - нагрузка переменная (циклическая)
РАСЧЕТ
В качестве материала, из которого изготовлена вся конструкция задан алюминиевый сплав АК4. Характеристики материала см. в таблице 1.
Таблица 1 Характеристики сплава АК4
|
ув, |
Е |
0,2 |
фв |
с |
||||||
|
МПа |
кГ/мм2 |
МПа |
кГ/мм2 |
МПа |
кГ/мм2 |
МПа |
кГ/мм2 |
кГ/м3 |
Г/см3 |
|
|
360 |
36 |
72000 |
7200 |
230 |
23 |
240 |
24 |
2770 |
2,77 |
Поскольку кронштейн предназначен для навески на него элерона, в нем применяется шарнирный подшипник по ГОСТ 3635-78.
По каталогу подшипников согласно заданной нагрузке выбирается подшипник ШЛТ8.
Использовать данный подшипник предпочтительнее, чем аналогичный ЕШ10, указанный в каталоге ГОСТ, поскольку вышеуказанный подшипник имеет меньшую массу (0,008 кГ, против 0,012 кГ у аналога и имеет больший угол поворота- против соответсвенно).
Схему подшипника см. на рис. 1. Характеристики подшипника приведены в таблице 2.
Рис. 1 Шарнирный подшипник
Таблица 2 Характеристики подшипника
|
D |
d |
B |
C |
r |
r1 |
Масса |
б |
|
|
мм |
кГ |
Град. |
||||||
|
17 |
8 |
8 |
5 |
0,5 |
0,3 |
0,008 |
15 |
Диаметр болта выбирается по внутреннему диаметру подшиника.
Учитывая стандартные диаметры болтов, выбираем болт диаметром 8 мм по ГОСТ 7798-70 (см. рис. 2), в третьем исполнении, с отверстием под шплинт. Характеристики болта см. в таблице 3.
Рис. 2 Соединительный болт
Таблица 3 Характеристики соединительного болта
|
d |
K |
b |
р |
е |
s |
d3 |
l1 |
L |
|
|
мм |
|||||||||
|
8 |
5,3 |
22 |
1,25 |
14,2 |
13 |
2 |
16 |
30 |
Соединения рассчитывают, исходя из размеров подшипника.
Рис. 3 Подвижное соединение
Наружный диаметр проушины:
Где: Dп- наружный диаметр подшипника =17 мм. (см. табл. 2);
e- ширина перемычки. Для алюминиевого сплава АК4 при нагрузке от 10000 до 36000 Н составляет 14 мм.
Высота проушины:
Где: Вп- высота подшипника (см. таблицу 2);
а=0,2 мм, для подшипников с наружным диаметром 2030 мм.
По окончании построений контура ушка определяется длина замыкающего болта по формуле:
где: - высота проушины;
- толщина вилки (принимаем за половину толщины уха~ 4);
- толщина шайбы =1 мм (количество шайб- 2);
- высота корончатой гайки (по ГОСТ 5932-73, исполнение 2) = 9,5 мм (характеристики гайки см. рис. 7, характеристики гайки см. в таблице 3);
- запас нарезной части болта (выступание над гайкой), который примерно равен удвоенному шагу резьбы = 2,5 мм.
Рис. 4 Корончатая гайка
Таблица 3 Характеристики корончатой гайки
|
d |
s |
p |
e |
h |
m |
n |
|
|
мм |
|||||||
|
8 |
13 |
1,25 |
13,2 |
9,5 |
6,5 |
2,5 |
Учитывая стандартные размеры, для соединения выбираем болт длиной L=30 мм по ГОСТ 7798-70. Контрение осуществляется шплинтом ГОСТ 397-79
Рис. 5 Кронштейн с ушковым элементом
Толщина в сечении А-А (см. рис. ):
В целях снижения массы и металлоемкости кронштейна максимальная высота корпуса принята за половину высоты плоскости крепления, составляющая, таким образом, 140 мм.
Толщина стенки кронштейна в сечении В-В (см. рис 5) равна:
Толщина стенки в сечении Б-Б:
Ширина пояса в сечении В-В:
Толщина стенки кронштейна принимается как большее значение (но не минимально возможное по технологии изготовления) в двух расчетных сечениях: наименьшей строительной высоты (сечение Б-Б) и на наибольших действующих напряжений на краю отверстия облегчения (сечение В-В )
Толщина пояса кронштейна равна:
Диаметр болтов, служащих для крепления кронштейнов определяется по действиющему усилию .
Где hкрепл.- расстояние между болтами по оис ОY, определяемое как:
S- размер головки болта «под ключ»;
Согласно расчетной разрушающей нагрузке выбирается болт (материал болта- сталь 30ХГСА) диаметром 8 мм по ГОСТ 7798-70 в первом исполнении (см. рис. 2). Характеристики болта приведены в таблице 4.
Таблица 4 Характеристики крепежного болта
|
d |
k |
b |
р |
е |
s |
L |
|
|
мм |
|||||||
|
8 |
5,3 |
22 |
1,25 |
14,2 |
13 |
20 |
Рис. 6 Крепление кронштейна к стенке
Длина болта определится как:
Где: = -толщина бобышки на подошве кронштейна (см. рис 6); Sст.- толщина стенки, по предыдущей задаче = 2,5; - толщина шайбы = 1 мм (количество шайб-2); - высота гайки = 6,5 мм по ГОСТ 5915-70; - запас нарезной части болта (выступание над гайкой), который примерно равен удвоенному шагу резьбы = 2,5 мм.
Учитывая стандартные размеры, для соединения выбираем болт длиной L=20 мм по ГОСТ 7798-70. Контрение болта осуществляется кернением. Толщина подошвы определится как:
Где: б=1,4- коэффициент, учитывающий виды нагружения подошвы;
dб- диаметр болта;
nб- количество болтов;
в кроншт.- передел прочности материала кронштейна.
Дальнейший расчет и оптимизация производятся в САПР T-Flex
Рис. 7 Предварительный общий вид кронштейна
Выполняется расчет кронштейна на прочность, согласно условиям задания. Расчет производится методом конечных элементов.
Рис. 8 Разбивка кронштейна на конечные элементы
Рис. 9 Результат расчета
Коэффициент запаса прочности равен 2,9. Конструкция обладает излишней прочностью. Масса ее при этом составляет 1,598 кГ.
Дальнейшие мероприятия направлены на уменьшене массы кронштейна и приближения его весовых характеристик к авиационным конструкциям.
Рис. 10 Результаты расчета после оптимизации
Производится изъятие лишнего материала, грани сглаживаются (снимаеются концентраторы напряжений и уменьшается масса). При этом коэффициент запаса прочности составляет 1,45.
Масса конструкции- 1,407 кГ, что на 0,191 кГ меньше, чем у исходного образца.
Рис. 11 Оптимизированный кронштейн
Кронштейн навески элерона:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика легированных конструкционных сталей, химического состава и свойств сплавов. Маршрутный технологический процесс изготовления кронштейна крепления вентилятора. Анализ конструктивной особенности ковочного штампа. Контроль качества поковки.
курсовая работа [580,8 K], добавлен 11.03.2013Расчет проушины шарнирного соединения типа "ухо-вилка", балочного кронштейна, болтов крепления и толщины подошвы. Методика проведения литьевых и сварочных работ, определение основных параметров технологических процессов. Расчет и параметры сварных швов.
курсовая работа [527,6 K], добавлен 18.07.2014Конструирование однорядных и двухрядных заклепочных швов. Проектирование и расчет проушин неподвижных и подвижных соединений. Разработка кронштейна узла навески управляющей поверхностей. Проектирование и расчет основных параметров усиленных нервюр.
методичка [732,0 K], добавлен 08.06.2015Структура процессов и документации технологической части самолетостроения. Конструктивно-технологический анализ кронштейна, выбор схемы базирования и закрепления. Химический состав стали, выбор заготовки и технологического процесса производства детали.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 26.12.2010Основные элементы сварной конструкции - кронштейн симметричный. Оценка свариваемости материала, выбор и обоснование способа сварки, типов и конструктивных форм сварных соединений. Проектирование приспособления для сборки – сварки кронштейна переходного.
реферат [515,6 K], добавлен 23.03.2012Использование композиционных материалов в конструкциях летательных аппаратов. Расчет элерона ЛА в среде COSMOS/M. Построение конечно-элементной модели для поясов и стенок лонжеронов, нервюр, стрингеров и обшивки в напряженно-деформированном состоянии.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.06.2012Проектировочный расчет винта домкрата, расчет напряжения кручения в опасном сечении. Величина критической силы винта. Определение внешнего диаметра гайки домкрата, расчетная схема. Расчет длины и диаметра рукоятки, фактическое напряжение изгиба.
контрольная работа [723,3 K], добавлен 16.02.2012Конструкция и технические требования к изготовлению детали (кронштейна). Тип производства и основные характеристики разрабатываемого процесса. Составление плана обработки заготовки. Определение режимов обработки. Расчет усилия зажима приспособления.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.10.2012Расчет передачи винта гайки скольжения. Определение числа витков резьбы гайки. Расчет тела гайки на прочность, а также выбор подшипника. Проверка стержня винта на прочность по приведенным напряжениям. КПД резьбы скольжения. Расчет проушины и штифтов.
курсовая работа [150,8 K], добавлен 25.02.2012Устройство и принцип работы винтового электромеханического подъёмника. Расчет силовой винтовой передачи и опорных роликов. Расчет на прочность кронштейна поперечной балки и сварного шва. Определение параметров электродвигателя (мотора-редуктора).
курсовая работа [3,5 M], добавлен 27.10.2009Проверочный расчет винта на статическую прочность и устойчивость. Определение внешнего диаметра гайки. Расчетная схема гайки. Определение диаметра бурта гайки. Расчет размеров рукоятки. Расчет длины и диаметра рукоятки. Расчетная схема рукоятки.
практическая работа [182,4 K], добавлен 25.10.2009Описание технологии получения кронштейна задней подвески кабины из чугуна марки ВЧ40 методом литья в песчано-глинистую форму отливки. Расчет времени охлаждения отливки. Технология изготовления стержней. Основные виды брака и меры по его устранению.
курсовая работа [62,8 K], добавлен 22.12.2011Определение среднего диаметра резьбы и размеров гайки, диаметра траверсы. Проверка условия самоторможения. Расчет стопорного винта и рукоятки. Определение размеров поперечного сечения захвата. Расчет сварных швов крепления траверсы к корпусу гайки.
курсовая работа [430,2 K], добавлен 24.02.2014Металлофизическое описание алюминиевого сплава и расчет цеха по производству алюминиевого профиля для строительных нужд. Температурный интервал прессования и технические требования к профилю. Расчет производительности пресса и правила приемки изделия.
курсовая работа [226,2 K], добавлен 25.01.2013Разработка грузоподъемной траверсы для перемещения ферромагнитных грузов и пачек металла. Усиление кронштейна проходной галереи крана для установки грузостраховочного оборудования и шкафов управления. Расчет траверсы в САПР SolidworksSimulation.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 19.02.2017Расчет подшипника качения типа Р0-7308. Эпюры нормальных напряжений на посадочных поверхностях, случаи местного нагружения наружного и внутреннего кольца. Расчет сопряжения наружного кольца подшипника со стаканом. Расчёт гладких цилиндрических сопряжений.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 06.07.2011Назначение посадок для сопрягаемых поверхностей в зависимости от их служебного назначения. Расчет соединения с натягом и по расчету выбрана посадка с натягом подшипника и выбраны посадки для внутреннего и наружного колец подшипника, схема полей допусков.
контрольная работа [222,0 K], добавлен 13.12.2012Характеристика конструкції деталі, умов її експлуатації та аналіз технічних вимог, які пред’являються до неї. Розробка ливарних технологічних вказівок на кресленні деталі. Опис процесів формування, виготовлення стрижнів і складання ливарної форми.
курсовая работа [186,3 K], добавлен 05.01.2014Методика определения минимальных диаметров валков после перешлифовок. Расчет частот вращения валов, крутящих моментов и мощностей в кинематической линии клети. Оценка наружного диаметра подшипника, толщины стенки, днища, крышки, поршня гидроцилиндра.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 12.06.2019Условия работы подшипника скольжения. Расчет подшипника вручную. Угловая и окружная скорость вращения вала. Расчет подшипника в APM WinMachine. Коэффициент торцевого расхода масла. Момент сил трения. Мощность, выделяющаяся в подшипнике за счет трения.
курсовая работа [820,6 K], добавлен 04.10.2008
