Расчёт толщины подошвы
Толщина подошвы из условия смятия её под болтом от силы определяется как
где - коэффициент, учитывающий различные виды нагружения подошвы;
;
- предел прочности материала кронштейна.
Толщина подошвы из условия местного изгиба основания в зоне крепления кронштейна определится из условия
.
Из условия
технологичности выбираем
.
Раздел III Проектирование узла крепления. Сварка
В качестве материала
узла крепления для сварки примем сплав
АМГ6, для которого
.
Узел крепления будет состоять из
следующих элементов: проушины под
подшипник (штамповка), подошвы
(фрезерование) и трех пластин. Так как
для этого материала сечение уже подобрано
(смотри Раздел I)
воспользуемся уже готовыми размерами
сечения.
Расчёт сварных швов
Рассмотрим шов проушины. В этом сечении шов работает на отрыв
Шов в месте соединения верхней пластины с подошвой работает на отрыв. Спроектируем на ось верхней пластины
Шов в месте соединения нижней пластины и подошвы работает на сдвиг от силы
Таким образом видим, что швы удовлетворяют условиям прочности.
Библиография
“Авиационные подшипники качения” Р.В. Коростышевский – М: Государственное научно-техническое издательство ОБОРОНГИЗ, 1963г., 240с.
“Основы конструирования в самолётостроении” А.Л. Гиммельфарб – М: Машиностроение, 1980г.
“Проектирование узлов летательных аппаратов” Л.Г. Лукашёв, В.Т. Тимшин – Куйбышев, КУАИ, 1988г.
“Рекомендации по технологичности самолётных конструкций” под редакцией В.В. Бойцова – М: ОБОРОНГИЗ, 1963г.
“Проектирование узлов летательных аппаратов” В.М. Булатов, О.Н. Корольков, В.Н. Хивинцев – Методическое пособие, Куйбышев, КУАИ, 1974г., 64с.
“Краткий справочник конструктора” Р.И. Гжиров – М: Машиностроение, 1983г.
“Справочник по авиационным материалам” – М: Машиностроение, 1964г.
“Сборник нормалей для проектирования узлов” – Учебное пособие, Куйбышев, КУАИ, кафедра КиПЛА.
“Основы конструирования Кн. 1” Орлов П.И. – М: Машиностроение, 1977г.
Приложение а
Таблица 1 – Характеристики авиационных материалов.
Марка |
σв, МПа |
Е, МПа |
Термообработка |
Покрытие |
Свариваемость (склейка) |
Применение |
Стали |
||||||
Ст10 |
420 |
2·105 |
Нормализация или высокий отжиг при (900±20)оС с низким отжигом при (670±15)оС |
Сплав кадмий – цинк |
Хорошо сваривается |
Для болтов, винтов, кулачков рычагов, гаек |
Ст20 |
400-500 |
21·105 |
Нормализация или высокий отжиг при (900±20)оС с низким отжигом при (670±15)оС |
--//--//--//-- |
Хорошо сваривается |
Для сварных и штамповочных малонагруженных деталей |
Ст25 |
550 |
2·105 |
Для увеличения сопротивлению среза нагартованая сталь подвергается отпуску при (350-400)оС |
--//--//--//-- |
Сваривается всеми видами сварки |
Для болтов, гаек, шайб и других деталей, обрабатываемых резанием |
Ст45 |
600-850 |
2·105 |
Нормализация или высокий отжиг при (900±20)оС, закалка в воде или в масле при 820оС, отпуск при (550-650)оС на σв =700-900 МПа |
--//--//--//-- |
Плохо сваривается всеми видами сварки, особенно газовой После сварки проводят отпуск |
Для болтов, шпилек, заглушек, гаек и тд |
12ХH3A |
950 |
2·105 |
Закалка при (860±20)оС в масле, отпуск при (150-170)оС, охлаждение на воздухе |
Цементация |
Плохо сваривается |
Для шпинделей и валов в подшипниках скольжения, для зубчатых колес, червяков |
30XГСНА |
1600 |
195·105 |
Нормализация при 900оС с последующим отжигом; ускоренный отжег при 780оС, охлаждение в печи до 650оС, низкий отжиг при (680-700)оС |
Кадмирование |
Хорошо сваривается |
Для наиболее ответственных динамически нагруженных деталей |
30XГСА |
1200 |
2·105 |
Отжиг, улучшение, закалка с охлаждением в масле |
--//--//--//-- |
Хорошо сваривается |
Для ответственных сварных, крепежных деталей |
1Х18Н9Т |
930 |
1,8·105 |
Закалка при (1050-1100)оС с охлаждением в воде, воздухе, масле |
--//--//--//-- |
Хорошо сваривается |
В двигателях при 800 оС и обшивке |
38ХМЮА |
950-1000 |
2·105 |
Предварительная термообработка-нормализация при (950±10)оС и отпуск |
--//--//--//--
|
Хорошо сваривается |
Для шестерней, шпилек, валиков, роликов, деталей РД |
60СГА |
1600 |
2·105 |
Низкий отжиг при (650-700)оС закалка при (870±10)оС в масле, отпуск при (430-490)оС |
--//--//--//--
|
Хорошо сваривается |
Для пружин |
Алюминиевые сплавы |
||||||
Д16АТ |
420 |
72·104 |
Термически упрочняется, деформируется а горячем состоянии |
Хромирование |
Не сваривается |
Для основных силовых элементов, силового набора, обшивки |
В-95 |
550 |
72·104 |
Отжиг после литья, закалка + искусственное старение Обрабатывается резанием |
Лакокрасочное покрытие Подвергается равномерному травлению |
Ограничено сваривается точечной и роликовой сваркой, сварка плавлением не рекомендуется |
Для ответственных деталей, лонжеронов, стрингеров, шпангоутов, обшивки и других силовых деталей конструкции |
АК-4 |
390 |
72·104 |
Закалка |
Анодно-окисное покрытие |
Удовлетворительно сваривается |
Для кованных, штамповочных, средне нагруженных деталей сложной формы |
АК-6 |
360 |
72·104 |
Закалка |
Анодно-окисные химические и лакокрасочные покрытия |
Удовлетворительно сваривается |
Для крыльчаток, вентиляторов компрессоров и реактивных двигателей |
АЛ-2 |
150 |
72·104 |
Отжиг после литья |
Модифицируют после вакумируют |
Хорошо сваривается аргонодуговой сваркой |
Для ползунов, планшайб, шкивов, роторов, вентиляторов |
АМГ-6 |
320 |
7·105 |
-- |
Анодирование и лакокрасочное покрытие |
Хорошо сваривается |
Для сварных и герметичных конструкций |
Магниевые сплавы |
||||||
МА-1 |
220 |
41·104 |
Горячая обработка давление |
Окисное, химическое и лакокрасочное покрытие |
Удовлетворительная свариваемость Аргонодуговая сварка |
Для арматуры бензо- и масло системы, не несущей большие нагрузки |
МА-5 |
310 |
43·104 |
Закалка |
--//--//--//-- |
Хорошо сваривается аргонодуговой сваркой |
Для деталей, работающих длительно при температурах до 150оС и кратковременно при 200оС
|
МЛ-2 |
90-100 |
42·104 |
Закалка |
Оксидирование |
Хорошо сваривается |
Для арматуры |
МЛ-4 |
240 |
43·104 |
Закалка и Закалка + старение |
Окисное, химическое и лакокрасочное покрытие |
Удовлетворительно сваривается |
Для малонагруженных, литых деталей, арматуры |
МЛ-10 |
250 |
42·104 |
Закалка + старение |
--//--//--//-- |
Хорошо сваривается |
Для нагруженных деталей, деталей высокой герметичности |
МА-18 (ВМД5) |
180 |
48·104 |
Отжиг |
--//--//--//-- |
Хорошо сваривается |
Для малонагруженных, деталей приборов и аппаратов, требующих высокую жесткость |
МА-21 (ИВМ) |
260 |
415·104 |
Отжиг |
Оксидирование и лакокрасочное покрытие |
Хорошо сваривается |
Для деталей вертолетов, оперения, люков, сидений, панелей |
Титановые сплавы |
||||||
ВТ-1 |
400 |
11·105 |
Отжиг |
-- |
Хорошо сваривается |
Для сварной проволоки, малонагруженных деталей сложной конфигурации сложной формы |
ВТ-4 |
950 |
11·105 |
Отжиг |
-- |
Хорошо сваривается |
Для сварных силовых элементов, работающих при 400оС |
ВТ-14 |
1150 |
11·105 |
Закалка + старение |
-- |
Хорошо сваривается |
Для силовых деталей, сварных узлов, корпуса |
ВТ3-1 |
1000 |
115·105 |
Отжиг |
-- |
Хорошо сваривается |
Для деталей длительно работающих при температурах до 400оС |
М-1 |
200 |
12·105 |
Отжиг |
-- |
Хорошо сваривается |
Для заклепок, заглушек, труб |
Л-96 |
400 |
119·105 |
Обрабатывается давлением, отжиг при (450-700)оС |
Окраска |
-- |
Для трубопроводов, радиаторных трубок |
БрЛЖ9-4 |
550-950 |
116·105 |
Обрабатывается давлением, отжиг при (700-750)оС, температура горячей обработки (750-850)оС |
Окраска |
Удовлетворительно сваривается |
Для втулок, вкладышей подшипника, зубчатых колес
|
Неметаллы |
||||||
КАСТ |
320 |
2·104 |
- |
- |
Склеивается клеем |
Как конструкционный материал |
КАСТ-В |
410 |
28·104 |
отжиг |
Окраска |
Склеивается клеем |
Для теплозащитных прокладок |
ВПС-1 |
500 |
32·104 |
Запрессовка детали, обрабатывается при (200-250)оС |
Окраска |
Склеивается |
Для деталей конструкционного и радиотехнического назначения |
СВФА-2 |
1300 |
12 |
Метод горячего прессования |
Окраска |
Склеивается |
Для электроизоляции |
ПТК |
1000 |
65·10-3 |
Метод горячего прессования |
Окраска |
Склеивается |
Для изготовления панелей электрощитов, лопаток, теплоизоляционного материала |
Азботекстолит |
1000 |
11·104 |
Термически обрабатывается в минеральном масле |
Окраска |
Склеивается |
Для изготовления панелей электрощитов, лопаток, теплоизоляционного материала |
Гетинакс |
700-800 |
16 |
-- |
Окраска |
Склеивается |
Для авиационных приборов |
Фтороплист-4 |
210 |
25·10-3 |
Закалка при (200-250)оС 3-4 часа, прессование |
Окраска |
Склеивается специальном клеем БФ-2 |
Для изделия и пленки с высокими диэлектрическими свойствами |
Пс-1-7 |
300 |
16·103 |
Отжиг, закалка |
Раствор Б-70 |
Хорошо сваривается и склеивается |
В строительстве, изготовлении мебели, в радиотехнике |
ПхВ-1 |
197 |
86·102 |
При нагреве формуются |
Лакокрасочное покрытие |
Хорошо склеивается |
Для теплоизоляционных, бензостойких прокладок прибора и агрегата |
СОЛ |
650 |
2,7·10-3 |
-- |
Лакокрасочное покрытие
|
Склеивается клеем Пу-2, сварка при (135-195)оС |
В качестве конструкционного материала для приборо- и агрегатостроения |
Клей БФ2 |
250 |
2,7·10-3 |
-- |
Стоек к различным средам |
Хорошо склеивается |
Для склейки металлов |
УЗОМ |
150-200 |
2,7·10-3 |
Полимеризация при нормальной температуре |
--//--//--//-- |
Хорошо склеивается |
Для герметизации отсеков, кабин |
Э4020М |
150-200 |
2,7·10-3 |
Полимеризация при нормальной температуре при добавке отвердителя |
--//--//--//-- |
Хорошо склеивается |
Для повышения прочности болтовых соединений |