- •Курсовой проект по курсу «Основы устройства и конструкции космических аппаратов» Проектирование узла крепления
- •Задание
- •Введение
- •Раздел I Проектирование узла крепления. Штамповка
- •Расчёт проушины шарнирного соединения типа “ухо-вилка”
- •Проушины с подшипником
- •Проушины с втулками
- •Расчёт проушины без подшипников и втулок
- •Проектировочный расчёт корпуса балочного кронштейна
- •Расчёт болтов крепления
- •Расчёт толщины подошвы
- •Раздел II Проектирование узла крепления. Литьё
- •Расчёт проушины без подшипников и втулок
- •Проектировочный расчёт корпуса балочного кронштейна
- •Расчёт толщины подошвы
- •Раздел III Проектирование узла крепления. Сварка
- •Расчёт сварных швов
- •Библиография
- •Приложение а
Проушины с втулками
Проушины с втулками применяются в двух случаях: при передаче больших сил, когда применение подшипников нерационально, из-за их большого размера, и для уменьшения размеров проушины кронштейнов из алюминиевых и магниевых сплавов.
Втулка (с буртиком или без буртика) устанавливается в тело проушины по прессовой посадке, образуя неподвижное соединение, у которого допустимое напряжение смятия больше, чем у подвижного. Кроме того, повышается давление по поверхности трения “втулка – стальной болт”. В случае разработки отверстия втулка без труда может быть заменена.
Втулки с буртиком применяются в случаях, когда по плоскости контакта проушин происходит перемещение. Для предотвращения заклинивания, материал втулки должен иметь меньший предел прочности по сравнению с материалом болта.
При использовании в шарнирном соединении втулок с точки зрения схем нагружения не имеет значения, какое соединение делать подвижным – относительно внешних или внутренних проушин. В первом случае применяется болт или ось, зафиксированные в средней проушине. Втулки устанавливаются в проушины вилки. Во втором более технологическом случае неподвижность соединения достигается затяжкой болта, втулка при этом устанавливается в проушине уха. Рассмотрим этот случай подробнее.
Диаметр отверстия втулки назначается по диаметру болта , который определяется исходя из условия его среза по двум плоскостям
,
где - число плоскостей среза болта ( );
- расчётное напряжение среза болта.
Высота или толщина проушины берётся, как правило, равной высоте одной или двух стандартных втулок, запрессованных с обеих сторон проушины. Тогда наружный диаметр втулки определится как (в качестве материала втулки принимаем сталь 30ХГСА, для которой )
втулку назначеам исходя из конструктивных соображений, т.к. ,
где - количество плоскостей смятия (для “уха” , вилки )
, - пределы прочности на смятие соответственно материалов втулки и проушины.
При проведении проектировочного расчёта принимаем для алюминиевых и магниевых сплавов , для сталей
По рассчитанным размерам , , из отраслевых стандартов подбирается ближайший типоразмер втулки, и проводится проверка её прочности. Так, в случае установки в проушину двух втулок необходимо выполнение следующих неравенств
В случае, если по расчётам получается, что , то при применении в конструкции кронштейна высокопрочных материалов и при отсутствии ремонта соединения втулку можно не ставить; при малых нагрузках на соединение при необходимости ремонта размеры втулки назначают, исходя из конструктивных соображений.
Рисунок 3 – Проушина со втулкой
Высоту проушины ,
- высота проушины из условия смятия материала болта;
- высота проушины из условия смятия проушины, - диаметр отверстия проушины;
- высота проушины из условия смятия материала по внутренней поверхности.
Ширина проушины и размеры перемычек рассчитываются из условия разрыва проушины в зоне отверстия. В этом случае задаются значением и определяют размер перемычек
Остальные размеры назначают, исходя из конструктивных и технологических соображений.