Министерство образования Российской Федерации Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва
Кафедра Летательных аппаратов
Курсовой проект по курсу «Основы устройства и конструкции космических аппаратов» Проектирование узла крепления
Выполнил: студент гр. 1408И Панков А.А. Руководитель: Куренков В.И.
Самара 2003
Реферат
Пояснительная записка: 23 страницы, 6 рисунков, 1 таблица.
КРОНШТЕЙН, УСИЛИЕ, СЕЧЕНИЕ, ШТАМПОВКА, ЛИТЬЁ, СВАРКА, ПРОУШИНА, ВТУЛКА, ПОДШИПНИК, БОЛТ, ПОДОШВА, РАЗРЫВ, СРЕЗ, НАПРЯЖЕНИЯ, ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ, УКЛОНЫ, ДОПУСКИ.
В курсовой работе спроектирован узел крепления с подбором сечения с учётом технологичности. Проектирование проведено для трёх случаев: штамповка, литьё и сварка. Спроектированы и подобраны размеры таких элементов узла крепления, как подошва, сечение кронштейна, подшипник, болты крепления. На чертежах, прилагаемых к пояснительной записке, в соответствии с технологичностью проставлены допуски на размеры и частоты поверхностей. Для сварного варианта произведён расчёт сварных швов.
Задание
Содержание
Задание 3
Введение 5
Раздел I Проектирование узла крепления. Штамповка 6
Раздел I Проектирование узла крепления. Штамповка 6
Расчёт проушины шарнирного соединения типа “ухо-вилка” 6
Проушины с подшипником 6
Проушины с втулками 8
Расчёт проушины без подшипников и втулок 10
Проектировочный расчёт корпуса балочного кронштейна 12
Расчёт болтов крепления 15
Расчёт толщины подошвы 15
Раздел II Проектирование узла крепления. Литьё 16
Раздел II Проектирование узла крепления. Литьё 16
Расчёт проушины без подшипников и втулок 16
Проектировочный расчёт корпуса балочного кронштейна 17
Расчёт толщины подошвы 18
Раздел III Проектирование узла крепления. Сварка 19
Раздел III Проектирование узла крепления. Сварка 19
Расчёт сварных швов 19
Библиография 20
Приложение А 21
Введение
Как известно, в летательных аппаратах широко используются такие элементы конструкции, как узлы крепления, и, в частности, кронштейны. Так как к основным требованиям к конструкции элементов ЛА относятся прочность конструкции и весовой фактор. Исходя из вышесказанного в данном курсовом проекте, предлагается спроектировать узел крепления с учётом вышеприведённых требований. Разрабатывается три варианта кронштейна, для производства штамповкой, литьём и сваркой. Необходимо выбрать материалы узла крепления в зависимости от технологического исполнения конструкции.
Раздел I Проектирование узла крепления. Штамповка
В качестве материала
узла крепления для штамповки примем
сплав АМГ6, для которого
.
Принимаем
,
отсюда следует
Расчёт проушины шарнирного соединения типа “ухо-вилка”
В конструкциях ЛА проушины выполняются в следующих вариантах: с подшипником, с втулкой, без подшипника или втулки. Рассмотрим отдельно каждый из них.
Проушины с подшипником
Проушины с подшипниками качения применяются, как правило, в элементах соединений типа “ухо-вилка” в кронштейнах с подвижными, шарнирными соединениями, в которых действуют небольшие нагрузки. При этом соединение болта с внешними подшипниками за счёт его затяжки и большего трения, чем в подшипнике, можно считать неподвижным.
Рисунок 1 – Шарнирное соединение типа ”ухо-вилка”
Установка подшипника в проушине уха исключает возможность заклинивания навески элементов ЛА и уменьшает трение в этих узлах. Установка подшипников в двух проушинах вилки препятствует ориентации соединения и поэтому не применяется.
В шарнирных соединениях ЛА обычно используются шарикоподшипники радиальные сферические одно- или двухрядные с двумя защитными шайбами и выступающим внутренним кольцом. Подшипник подбирается по каталогу.
Исходя из величины
нагрузки
,
для нашего случая подойдёт шарикоподшипник
радиальный однорядный с канавкой для
ввода шариков с двумя защитными шайбами
без сепаратора №
980800.
Характеристики подшипника приведены
ниже.
Рисунок 2 – Конструкция проушины с подшипником
Выбранный подшипник определяет диаметр болта, который в этом случае на срез и смятие не проверяется, а также другие размеры проушины. Так толщина проушины “уха” в соответствии с выбранным подшипником устанавливается как
где
- высота внешней обоймы подшипника,
- расстояние от
края проушины до внешней обоймы
подшипника. Эта величина определяется
ОСТ 03841-76 для диаметра 20…30мм
,
для диаметра 30…40мм
.
Внутренний диаметр проушины определяется диаметром внешней, наружной обоймы подшипника
.
Наружный диаметр
проушины
зависит от материала кронштейна и
определяется по следующей зависимости
,
где
- величина перемычки, которая учитывает
действующую нагрузку, внутренние
напряжения от запрессовки подшипника,
технологию заделки, а также возможную
овальность отверстия под подшипник.
На смятие проушина под подшипником не проверяется.
В шарнирных соединениях, допускающих ориентирование уха по отношению к вилке, необходимо обеспечивать с помощью втулок на вилке или иных средств размер зазора на перекос.