Определение параметров «уха»

Толщина проушины из условия прочности на смятие соединения болт-втулка ,

где - число проушин, воспринимающих силу , ;

- коэффициент, учитывающий подвижность соединения, в случае соединения болт-втулка соединение разъемное, неподвижное, ;

,

Из условия прочности на смятие соединения втулка-проушина

, .

принимаем .

Напряжение смятия , ,

избыток прочности , .

Зададимся шириной проушины из условия размещения крепежного элемента , .

Определим ширину проушины из условия прочности проушины при запрессовке втулки

,

где - минимальная ширина стенки проушины, для проушин из алюминиевых сплавов .

.Принимаем .

Величина показывает, что проушина спроектирована удачно, и она будет сравнительно легкой.

Определение параметров «вилки»

Вычисляем толщину проушины из условия прочности соединения на смятие

,

где - число проушин ,

- коэффициент учитывающий подвижность соединения

по ГОСТ 8032-84

Вычисляем напряжение смятия

Рассчитываем избыток прочности

Зададимся шириной проушины

Вычислим размер

где

Определяем размер

,

где .

Определяем отношение

Определяем коэффициент

Проверяем выполнение условия прочности проушины на разрыв

- условие прочности выполняется.

Рассчитаем избыток прочности

Конструктивное оформление стыка

Конструктивно стык лонжерона и шпангоута выполним в виде двух фитингов.

Рисунок 9 – Стык крыла с помощью фитингов

Фитинги можно изготовить различными способами.

Во-первых, их можно изготовить методом горячей штамповки. Этот способ обладает рядом преимуществ. Конструкция не ослабляется отверстиями под крепежные детали, уменьшается концентрация напряжений. В процессе пластического деформирования улучшаются физико-механические свойства материала. Процесс характеризуется высокой производительностью и высоким коэффициентом использования материала.

Другим распространенным способом получения деталей сложной конфигурации является литье. Этот способ позволяет уменьшить объем механической обработки и получить детали со практически любыми сложными криволинейными поверхностями. Применение данного технологического процесса повышает коэффициент использования материала и снижает трудоемкость изготовления детали.

Рассмотрим два варианта фитинга – изготовленный штамповкой и литьем. При изготовлении детали литьем для уменьшения размеров отливки получим фитинг сваркой из двух литых половин.

РаСчет соединения фитингов

Фитинг соединения с лонжероном выполним из деформируемого алюминиевого сплава АК6, а фитинг соединения со шпангоутом выполним из стали 30ХГСА.

Определение параметров соединения фитинга с поясами шпангоута

Для наружного пояса шпангоута

за расчетное усилие примем осевую силу в поясе в точке 1 . Т.к. диаметр болта ограничен условием его размещения на полке пояса, подберем его, исходя из этого условия.

Ширина полки .

Минимальное расстояние до края , тогда

.

Примем ,

Из условия передачи срезом силы определим потребное число болтов

, .

Сила, которую может воспринять соединение

.

Коэффициент избытка прочности .

Определим шаг болтов . Принимаем .

Длина соединения

.

Для внутреннего пояса шпангоута

расчет болтового соединения аналогичен его расчету для наружного пояса.

,

, .

Принимаем болт , .

.

Избыток прочности .

Шаг болтов . Принимаем .

Длина соединения .