- •Анализ задания Определение назначения детали и условий ее работы. Разработка требований к детали.
- •2. Построение конструктивно-силовой схемы узла, его варианты. Оценка вариантов
- •Первый вариант
- •Второй вариант
- •3.Определение усилий в элементах узла.
- •4. Выбор нормализованных деталей
- •5. Выбор способа изготовления деталей узла и подбор материала
- •Кронштейн:
- •6. Расчет основных геометрических параметров качалки
- •6.1 Расчет проушин
- •6.3 Расчет потребных по прочности сечений тела детали
- •3.5 Расчет зоны перехода проушины в тело.
- •7. Расчет подкрепляющих балок
- •1. Определение толщины стенки.
- •Расчет кронштейна
- •Конфигурация сечений кронштейна
4. Выбор нормализованных деталей
По передаче усилий схема близка к ферменной. В то же время стенка исключает вероятность потери устойчивости стержнями. Отверстие в середине детали убирает «неработающий материал.» силы между тягами замыкаются наиболее коротким путем. Легко обеспечить достаточную жесткость детали.
5. Выбор способа изготовления деталей узла и подбор материала
Качалка:
Так как качалка имеет простую, плоскую геометрическую форму, то целесообразнее изготовить ее методом горячей штамповки.
Горячая штамповка широко применяется в самолетостроении и является одним из лучших способов получения надежной и дешевой силовой детали конструкции при серийном производстве. Это объясняется:
- производительностью процесса;
- хорошими механическими свойствами получаемых заготовок;
- высоким значением коэффициента использования материала, т.е уменьшением объема последующей механической обработки .
В качестве материала возьмём алюминиевый сплав АК – 6, он обладает высокой удельной прочностью и хорошо обрабатывается.
Характеристики деформируемого сплава АК-6:
т/о закалка + искусственное старение при температуре в течение 12 часов
(для циклов нагружения)
Кронштейн:
Так как кронштейн имеет сложную геометрическую форму изготовим его литьем.
- литые заготовки обеспечивают получение деталей со сложными криволинейными поверхностями, полостями и выступами, расположенными в различных направлениях, при минимальном количестве обрабатываемых поверхностей и с небольшими припусками на механическую обработку.
- литые заготовки обеспечивают максимальное приближение к форме готовой детали за счет применения минимальных уклонов, минимальных радиусов.
- монолитность литых деталей обеспечивает их более высокую жесткость и общую конструктивную прочность.
В качестве материала возьмём алюминиевый литейный сплав АЛ – 9, применяется для деталей сложной конфигурации, подвергающихся средним нагрузкам, хорошо обрабатывается.
Характеристики литейного сплава АЛ-9:
Термообработка:-закалка
6. Расчет основных геометрических параметров качалки
6.1 Расчет проушин
Расчетные условия:
Материал АК-6, .
Разрушающие усилия на проушину:
Размеры подшипников в проушинах, мм:
Толщина проушины, мм:
,
где
а – припуск на заделку подшипника по
ОСТ 1.03841-76,
а=0,2мм.
В соответствии с ГОСТ 8032-84
Принимаем
.
2) Определим ширину проушины, мм:
здесь
.
Принимаем
.
Расчет проушины в точке 3 (рис. 3.1):
Рисунок 6.1 Схема проушин в
точках 2 и 3. Определим минимальную ширину проушины, мм, из условия запрессовки подшипника:
Принимаем ширину проушины .
Вычислим напряжение, МПа, в проушине:
Аналогичными вычислениями определим размер проушины в точке 2:
при этом и .
Расчет ступицы (точка 1, рис. 3.2):
1) Толщина проушины. В ступице установим
два подшипника на расстоянии:
тогда
(с учетом заделки подшипников).
2) Ширина проушины, мм:
.
Из условия запрессовки подшипника:
,
при
.
Принимаем
.
Напряжение в ступице, МПа:
Рисунок 6.2 Схема ступицы.