- •Содержание
- •1. Расчет лонжеронов 1.1 Исходные данные
- •1.2 Проектирование поперечного сечения
- •1.3 Проектирование стойки-балки
- •1.3.1 Расчет параметров пластины
- •1.3.2 Расчет вилки
- •1.3.3 Расчет клеевого соединения
- •1.4 Проектирование узла крепления балки
- •1.4.1 Расчет параметров пластин
- •1.4.2 Расчет клеевого соединения на стенке
- •1.4.3 Расчет проушины
- •2. Проектирование стержня 2.1 Проектирование поперечного сечения
- •2.2 Проектирование законцовок стержня
- •2.2.1 Расчет параметров резьбовой части
- •2.2.2 Расчет уха
- •2.2.3 Расчет крепежного элемента
- •3. Расчет нервюр
- •3.1 Проектировочный расчет усиленных нервюр
- •3.2 Расчет устойчивости стенки нервюры
- •4. Расчет обшивки крыла
- •4.1 Проектирование обшивки
- •5. Расчет элерона
- •5.1 Параметры элерона, его навеска на крыле
- •5.2 Аэродинамическая компенсация элеронов
- •5.3 Нагрузки, действующие на элерон
- •5.4 Проектирование лонжерона элерона
- •5.5 Расчет обшивки элерона
- •5.6 Расчет узлов навески
- •6. Расчет качалки
- •6.1 Расчет геометрических параметров качалки
- •6.2 Расчет проушины в тягах управления
- •6.3 Расчет вилки качалки
- •6.4 Расчет ступицы
- •7. Расчет закрылка
- •7.1 Нагрузки, действующие на закрылок
- •Заключение
1.3 Проектирование стойки-балки
Для крепления подкоса к балке и обеспечения передачи усилий используем стойку-балку. На рис.1.5 представлен эскиз выбранного конструктивно-технологического решения стойки-балки с указанием параметрических размеров.
Для изготовления стойки-балки выберем 30ХГСА с пределом прочности .
Рис.1.5 Эскиз стойки-балки.
1.3.1 Расчет параметров пластины
Определим толщину δ металлической пластины, используемой для передачи потока касательных усилий со стенки на стержень, по третей гипотезе прочности
; (1.14) где
Реакции в опоре -
Отсюда:
;;
где B=40 мм - ширина пластины.
Конструктивно принимаем .
1.3.2 Расчет вилки
Расчетное усилие для вилки составит (рис.1.6):
.
Рис.1.6 Схема нагружения стойки-балки
По заданной нагрузке подбираем подшипник ШМ-15 с параметрами:
;
.
По значению внутреннего диаметра подшипника () подбираем значение диаметра крепежного элемента.
Материал крепежного элемента - 30ХГСА.
Определим толщину вилки из условия прочности крепежного элемента на смятие
; (1.15) где=15 мм.
Отсюда:
мм.
Проверим крепежный элемент на срез
Условие работы крепежного элемента на срез выполняется.
В соответствии с рядом нормальных линейных размеров (ГОСТ 6636-69) принимаем мм.
Определим наружный диаметр вилки из условия прочности на разрыв в ослабленном сечении
; (1.16). Отсюдамм.
В соответствии с рядом нормальных линейных размеров (ГОСТ 6636-69) принимаем мм.
Из условия прочности вилки на срез до края, определим а- расстояние до края
; (1.17);.
Конструктивно принимаем а=7,5 мм.
Проверим выполнение условия прочности вилки на смятие
; (1.18)
- условие прочности вилки на смятие выполняется.
1.3.3 Расчет клеевого соединения
Для соединения стойки-балки со стенкой используем клеевое соединение. Для склейки деталей используем клей ВК-9.
Конструктивно выбираем длину соединения l=100 мм, ширина пластины В=40 мм. Разбиваем поверхность пластины на 10 квадратов 20х20 (мм). Усилия в каждом квадрате возникают разные. Наиболее нагруженный квадрат будет под номером 1 (рис.1.7). В центре каждого квадрата условно ставиться болт эквивалентной площади.
Рис.1.7 Схема нагружения клеевого соединения
Крутящий момент возникающий в пластине
(1.19)
Сила возникающая от крутящего момента в 1 квадрате
(1.20)
где м - расстояние от центра пластины до центра 1 квадрата.
Усилие приходящееся, на каждый квадрат от центральной силы
(1.21)
где n=10 - количество квадратов.
Полное усилие определяется как геометрическая сумма
(1.22)
Проверим выполнение условия прочности клеевого соединения на отрыв:
(1.23)
где - площадь квадрата.
Клеевое соединение выдерживает приложенные нагрузки.
1.4 Проектирование узла крепления балки
Для крепления балки к фюзеляжу и передачи усилий используется стыковой узел. На рис.1.8 представлен эскиз выбранного конструктивно-технологического решения стыкового узла с указанием геометрических размеров.
Рис.1.8 - Эскиз узла крепления балки
Для изготовления узла крепления выберем 30ХГСА с пределом прочности .
1.4.1 Расчет параметров пластин
Выбираем максимальные результирующие усилия, действующие в стыковом узле (при первом расчетном случае)
Определим толщину δстстойки, используемой для снятия и передачи потока касательных усилий со стенки на стыковой узел. При определении толщины учитываем симметричность стыкового узла
; (1.24)
Отсюда .
Так как полки одинаковые, суммарное усилие действует на половине расстояния.
Определим толщину δппластины для верхней и нижней полок, используемой для передачи осевых усилий, возникающих в полках, на стыковой узел. При определении толщины учитываем распределение осевого усилия между верхней и нижней полкой
; (1.25) Отсюда;
где ширина пластины связана с шириной полки - b=18 мм.
Конструктивно принимаем толщину стойки и пластин .