Проектирование опоры шасси самолёта - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Проектирование опоры шасси самолёта

Определение расчетных нагрузок, действующих на шасси, диаметра штока и диаметра цилиндра. Проверка штока на устойчивость. Определение поперечного сечения подкоса и раскоса. Расчет проушины крепления подкоса к стойке шасси. Проектирование траверсы.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Проектирование опоры шасси самолёта
1 . Определение расчетных нагрузок , действующих на шасси
Для определения расчётных нагрузок, действующих на шасси, необходимо задаться прототипом самолёта. После рассмотрения механизмов уборки и выпуска шасси отечественных самолетов за прототип, для которого можно применить заданный механизм, возьмем самолет Ил-12.
Во время работы на шасси действуют следующие силы:
а) сила полезного сопротивления , кН (задаётся согласно варианту);
б) сила тяжести самолёта, приходящаяся на данную опору , кН;
Распределение общего веса самолета по опорам шасси показано на рисунке 1.
Исходным данным является максимальная взлетная масса самолета Ил-12
Центр тяжести (ц.т.) самолёта расположен приблизительно на 25% от средней аэродинамической хорды (САХ), и находится на расстоянии от оси носовой опоры шасси. Тогда расстояние от оси колеса основной опоры до вертикальной оси, проходящей через ц.т. самолета Распределение веса самолета для носовой стойки шасси , кН вычисляется по формуле (1):
Расчётная сила , кН полезного сопротивления определится по формуле (2):
где n - коэффициент перегрузки, который мы принимаем равным n = 4;
f - коэффициент безопасности, который мы принимаем равным f = 1,75.
Расчетная массовая нагрузка , кН определится по формуле (3):
Расчётная боковая нагрузка , кН на опору вычисляется по формуле (4):
Следовательно, подставив в формулы (2), (3), (4) необходимые значения, в результате проектируемая стойка будет нагружена системой сил:
2 . Определение диаметра штока и диаметра цилиндра
Расчётная схема для штока проектируемой стойки представлена на рисунке 2. Для расчёта на изгиб необходимо определить максимальный изгибающий момент М, кН действующий в сечении балки, для чего сначала в точках С', B' находятся реакции опор R С ', кН и R B ', кН от расчетной силы полезного сопротивления P P , кН.
Для штока рассчитаем реакции опор. Для этого, относительно точки С', рассмотрим сумму моментов равную нулю по формуле (5.1):
Для нахождения реакции в точке С' составим сумму сил относительно оси Y по формуле (5.2):
Построим эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Построение будем вести методом сечений. Для этого разобьём балку на два участка.

Расчётная схема для цилиндра проектируемой стойки представлена на рисунке 3. Для расчёта на изгиб необходимо определить максимальный изгибающий момент М, кН действующий в сечении балки. Цилиндр стоит на опорах в точках С и B соответственно реакции R C , кН и R B , кН, но также необходимо учесть реакции опор со штока R C ', кН и R B ', кН.
Для цилиндра рассчитаем реакции опор. Для этого, относительно точки C, рассмотрим сумму моментов равную нулю по формуле (6.1):
Для нахождения реакции в точке C составим сумму сил относительно оси Y по формуле (6.2):
Построим эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Построение будем вести методом сечений. Для этого разобьём балку на три участка. В итоге получим результат, представленный на рисунке 3.
Длина штока равна 0,5 м. По максимальному изгибающему моменту M, кН определим диаметр штока по формуле (7):
где - предел прочности материала, МПа,
Материал конструкции - сталь 30ХГСА .
В результате получим диаметр штока равный d = 42 мм.
2.3 Определение диаметра цилиндра амортизатора
Цилиндр амортизатора имеет трубчатое поперечное сечение. Максимальное значение изгибающего момента в цилиндре M = 175 кНм. Внешний и внутренний диаметр цилиндра определим по формулам (8) и (9):
где d - внутренний диаметр цилиндра, мм;
Диаметры цилиндра будут равны D = 64 мм, d = 50 мм.
Для новых округленных параметров цилиндра
Проверим шток стойки на перегруз, для этого определим момент сопротивления сечения , м 3 по формуле (10):
Тогда получим W X = 205,8 10 -6  м 3 .
По следующей формуле (11) находим напряжения
В данном случае наблюдается недогруз штока, т.е. размеры штока удовлетворяют условиям устойчивости. Цилиндр стойки проверять на перегруз не имеет смысла, так как размеры его сечения выбраны заведомо больше потребных.
Проверка штока на устойчивость сводится к определению критической силы кН, при которой шток потеряет устойчивость. Критическая сила находится по формуле (12):
где Е - модуль упругости материала, МПа, Е = 2 10 5 МПа;
м - коэффициент приведения длинны, зависящий от условий закрепления стержня.
На рисунке 4 представлена схема нагружения стержня.
По справочнику [1] для данных условий закрепления стержня выбираем
Момент инерции сечения I x , мм 4 рассчитывается по формуле (13):
Тогда I x = 257,2 10 -4 мм 4 . Подставив все значения в формулу (12), получим P кр = 3709,5 кН.
Так как значение критической силы значительно превышает вес самолета, то шток с диаметром расчетного значения не потеряет устойчивость.
3 . Определение поперечного сечения подкоса
Проектируемый подкос является элементом трубчатого поперечного сечения. В данной схеме подкос работает на растяжение.
Схема нагружения подкоса представлена на рисунке 5:
Усилие , кН которое действует на подкос, можно определить из условия (формула (14)):
Выберем для подкоса трубчатое поперечное сечение. Вычислим площадь поперечного сечения подкоса F, мм 2 по формуле (15):
где - предел прочности материала, кг / см 2 ;
- площадь поперечного сечения подкоса, мм 2 .
Для стали 30ХГСА примем кг / см 2 . Исходя из условия (15), определим внешний D, мм и внутренний d, мм диаметры для подкоса по формуле (16):
4 . Определение поперечного сечения раскоса
Стойка шасси имеет два раскоса трубчатого поперечного сечения. Расчет ведется от действия боковой силы и веса, приходящегося на проектируемую стойку шасси. При расчете следует задаться углом (угол между раскосом и стойкой шасси). По статике принимается .
На раскосы передаются усилия G p = 92,4 кН, T p = 27,72 кН.
Считается, что на устойчивость и боковой изгиб стойка работает вместе с верхней частью как одно целое. Максимальное значение изгибающего момента М, кНм от силы T p , кН высчитывается по формуле (17):
где ОD - высота всей стойки шасси, м.
Тогда получим М = 40,194 кНм. При наличии раскосов в них будет возникать реакция R, кН, которая вычисляется по формуле (18):
где h - ширина крепления раскосов, м.
Находится максимальное усилие в раскосе , кг по формуле (19):
Получим S N = 9160 кг. Далее ведется подбор поперечного сечения. В результате мы определили внешний D = 25 мм и внутренний d = 15 мм диаметры для раскоса.
Наибольшую составляющую нагрузки на ось колеса составляет вес самолёта. Всю конструкцию можно рассматривать как консольную балку. Шасси имеет два колеса. Схема нагружения и эпюра изгибающего момента представлена на рисунке 6.

Ось колеса представляет собой балку сплошного круглого сечения. Диаметр оси будет определяться из условия на изгиб. Определяются диаметры на участке А и на участке В. Для участка А М изг = 21,26 кНм, а для участка В М изг = 53,85 кНм. Рассчитываются диаметры по формуле (20):
В итоге получим диаметры для участка А - D = 54 мм, для участка В - D = 74 мм.
На участке АО стойка шасси представляет собой элемент трубчатого поперечного сечения. На рисунке 7 представлена схема для расчеса участка АО. Стойка нагружена реакцией , кНм в точке А.
Максимальный изгибающий момент будет равен М = 17,064 кНм.
Тогда внешний диаметр D = 150 мм и внутренний d = 110 мм.
7 . Расчет проушин ы крепления подкоса к стойке шасси
Проушина подкоса - подвижное соединение. Она нагружена реакцией кН. Данную проушину целесообразнее изготовить типа «ухо-вилка». В таком случае число среза плоскостей m=2, предел прочности материала кг/см 2 . Чертеж проушины представлен на рисунке 7.
Из условия работы на срез, потребный диаметр d, мм болта определяется по формуле (21):
где - предел прочности материала, кг/см 2 .
Отсюда принимается ближайший стандартный диаметр болта d = 42 мм.
Из условия смятия проушины, её ширина , мм вычисляется по формуле (22):
где - коэффициент учитывающий степень подвижности соединения.
Для данной проушины принимается . Тогда получим а = 31 мм. Зададим отношение , тогда высота проушины мм.
Параметр х, мм найдем по формуле (28):
Отсюда получим х = 21 мм. Примем , тогда мм.
С помощью цапф производится навешивание траверсы со стойкой на конструкцию самолёта. Цапфа представляет собой элемент конструкции сплошного круглого поперечного сечения. В процессе эксплуатации шасси, цапфы работают на срез. Исходя из условия работы цапф на срез, будет определяться диаметр цапф. Срезающей нагрузкой в данном случае является G p / 2 и добавка от боковой силы T p / 2. По данной нагрузке и производят расчет диаметра цапф.
Из условия (29) определяем диаметр цапф:
где d - диаметр проектируемой цапфы.
Подставив все необходимые значения в приведенную выше формулу (29), определяется R = 15 мм. Следовательно, принимаем диаметр цапфы d = 30 мм.
Траверса предназначена для крепления стоек к узлам подвески на самолете. Конструкция траверсы может иметь различные схемы. В данном случае принимаем к расчету траверсу следующего вида (рисунок 8):

Строим эпюру изгибающих моментов от заданных нагрузок (рисунок 8). Далее производим расчёт в сечениях I, II, III и подбираем их геометрические размеры.
Сварной шов А связывает стойку и траверсу. Длина шва L = 540 мм. Площадь шва определится из условия (30):
После подсчётов получается F = 7,3 см 2 . Катет шва с = 9,08 мм.
В данном месте траверса имеет поперечное сечение следующего вида (см. рисунок 9).

Диаметр отверстия под цапфу был рассчитан ранее (п. 8). Определяем оставшиеся размеры рассматриваемого сечения. Нормальные напряжения в этом случае минимальны, а преобладают касательные. Пусть b=50 мм, h=76 мм. Далее проверяем данные размеры.
Следовательно, данное сечение удовлетворяет приложенным нагрузкам.
В данном месте траверса имеет поперечное сечение вида двутавр. В рассматриваемом сечении значение М изг = 25,8 кНм. Из следующего условия (31) определяют Wx:
Тогда Wx = 18,4 см 3 . Следовательно, удовлетворяет поперечное сечение в виде двутавра (рисунок 10) из материала Сталь 30ХГСА со значением Wx = 18,4 см 3 . В результате подбора размеров поперечного сечения двутавра принимаем H = 100 мм, В = 90 мм.
В данном месте траверса также имеет поперечное сечение вида двутавр. В рассматриваемом сечении значение М изг = 13,2 кНм. Из условия представленного выше (п. 9.2) определяют Wx = 9,4 см 3 .
Следовательно, удовлетворяет поперечное сечение в виде двутавра из материала Сталь 30ХГСА со значением Wx = 9,4 см 3 . Все геометрические размеры выбираются аналогично. В итоге получаем H = 70 мм, В = 70 мм.
В результате курсового проекта по заданным параметрам была спроектирована стойка шасси. Она состоит из штока и цилиндра амортизатора, образующих амортизационную стойку, к которой крепятся раскосы, подкос и траверса с цапфами. Подкос и раскосы крепятся к стойке и конструкции самолета с помощью проушин. По результатам расчётов были подобраны сечения штока, цилиндра амортизатора, раскосов, подкоса, оси, а также спроектированы проушины и поперечные сечения траверсы. Ось колеса крепится сваркой к штоку. Произведен расчет штока на потерю устойчивости.
Составлен чертёж механизма уборки и выпуска шасси, узел данного механизма и деталировка данного механизма.
1 Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В., Отв. ред. Писаренко Г.С. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук. думка, 1988. - 736 с.
2 Проектирование конструкций самолётов / Гребеньков О.А., Гоголин В.П., Осокин А.И., Снигирев В.Ф., Шатаев В.Г., Под ред. проф. Гребенькова О.А. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 1999. - 320 с.
3 Марочник сталей и сплавов / Сорокин В.Г., Волосникова А.В., Вяткин С.А. и др.; Под общ. ред. Сорокина В.Г. - М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.
4 Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 2. Под ред. П.Н. Учаева. - 3-е изд., исправл. - М.: Машиностроение, 1988. - 544 с.: ил.
5 Шульженко М.Н. Конструкция самолетов / М.Н. Шульженко - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1971. - 416 с.
Определение среднего диаметра резьбы и размеров гайки, диаметра траверсы. Проверка условия самоторможения. Расчет стопорного винта и рукоятки. Определение размеров поперечного сечения захвата. Расчет сварных швов крепления траверсы к корпусу гайки. курсовая работа [430,2 K], добавлен 24.02.2014
Описание и анализ надежности шасси самолета Ту-154. Конструктивные усовершенствования тормозного цилиндра и дисков колес, расчет энергоемкости тормоза. Механизмы технического сервиса и разработка передвижной установки обслуживания шасси самолета. дипломная работа [1,2 M], добавлен 15.08.2010
Разработка конического редуктора электромеханизма подъемника створок колеса шасси. Проектирование и рассчет: конических зубчатых пар; математической модели редуктора, а также выходной вал редуктора. Проверка подшипников выходного вала на долговечность. курсовая работа [559,5 K], добавлен 29.07.2008
Характеристика ремонтируемых машин. Расчет производственной программы участка, оборудования, количества рабочих мест и постов. Определение производственных площадей. Проектирование технологического процесса разборки шасси трактора Т 130, карта эскизов. курсовая работа [32,5 K], добавлен 14.03.2011
Проектирование технологического процесса сборки. Оценка технологичности конструкции передней левой створки ниши шасси самолета. Проектирование схемы увязки заготовительной и сборочной оснастки. Расчет элементов каркаса приспособления на жесткость. дипломная работа [6,9 M], добавлен 29.07.2020
Нормирование нагрузок на крыло. Проектирование полок и стенки лонжерона. Расчет геометрических параметров сечения лонжерона. Проектирование узла крепления подкоса к лонжерону. Технологический процесс формообразования и контроль качества конструкции. дипломная работа [1,3 M], добавлен 27.04.2012
Особенности конструкции самолета Ту-204 и замка убранного положения шасси. Разработка нового технологического процесса ремонта и внесение изменений в регламент технического обслуживания на самолеты ТУ 204/214. Экономические и функциональные расчеты. дипломная работа [3,3 M], добавлен 08.04.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование опоры шасси самолёта курсовая работа. Производство и технологии.
Отчет По Практике В Пао Сбербанке
Как Оформляется Содержание В Курсовой Работе
Реферат по теме Топонимические традиции русской усадьбы (1861-1917 гг.)
Реферат: Vvod
Шпаргалка: Билеты по биологии для 9-10 классов
Интернет Трейдинг Реферат
Курсовая работа по теме Ефективне використання електроенергії в сучасному сільськогосподарському виробництві на практичному прикладі
Сочинение По Чеченской Литературе 6 Чайра
Сочинение Рассуждение На Тему Доброта Вывод
Реферат Для Поступления В Магистратуру
Дипломная работа по теме Проектирование системы электроснабжения машиностроительного завода
Сочинение Миниатюра О Имени Максим
Реферат: Образ мятежника у Пушкина. Скачать бесплатно и без регистрации
Как Правильно Написать Сочинение Описание Картины
Дипломная работа по теме Компетентностный подход как основа обновления содержания правового образования
Реферат: Изучение боевых возможностей мотострелковой роты со средствами усиления в наступлении
Реферат по теме Камерное сушильное устройство с выкатной тележкой
Осенние Сочинение 4 Класс Русский Язык
Сочинение По Повести Распутина Живи
Курсовая работа: Проектирование технологического процесса механической обработки детали
Батозька битва - История и исторические личности реферат
Проектирование электронных изданий на примере электронного издания "Оригами" - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа
Совершенствование системы менеджмента качества на предприятии на примере ОАО "Минский приборостроительный завод" - Менеджмент и трудовые отношения дипломная работа