Визначено допоміжні величини А і В:
Тоді товщини рівні:
Їх цих значень вибрано більшу і введений запас на сприйняття осьової сили, тобто прийнято:.
Для штока:
;
Знайдені допоміжні величини А і В:
;
;
Тоді товщини стінок штока і циліндра:
;
.
Прийнято:.
5.3 Розрахунок конструктивних елементів шасі на міцність
Обчислено напругу в розрахунковому перерізі:
,
де нормальні напруги, спрямовані уздовж осі z;
радіальні напруги в циліндричних елементах;
тангенціальна напруга розриву циліндричних елементів;
дотичні напруження.
5.3.1 Перевірочний розрахунок штока
Знайдені допоміжні величини:
;
.
Для напруг отримано:
;
; ;
.
Для більш небезпечного варіанта.
Коефіцієнт надлишку міцності дорівнює:
.
Для штока критичні напруги втрати стійкості і граничний згинальний момент:
, де
Тоді,
Т.к. , То проведено коректування за формулою Тетмайера:
,
де.
При.
;
Коефіцієнт надлишку міцності дорівнює:
5.3.2 Перевірочний розрахунок циліндра
Допоміжні величини:
;
.
.
Для напруг:
;
Для більш небезпечного варіанта. Коефіцієнт надлишку міцності дорівнює:
.
Для критичних напружень при чистому згині:
.
Стінка циліндра не втрачає стійкість від стиснення:;
;
.
Коефіцієнт надлишку міцності дорівнює:
.
5.4 Розрахунок ресурсу стійки шасі
Через небезпеку втомного руйнування елементів конструкції шасі необхідно проводити розрахунки довговічності, як на етапі проектування, так і після початку експлуатації конструкції.
Вихідними даними для розрахунку довговічності елементів конструкції є напруги, що виникають в елементах в процесі експлуатації конструкції. Для елементів шасі повинна бути відома частота повторення напруг на різних етапах типового польоту, що включає вирулювання, розбіг, пробіг і зарулювання літака. При виконанні перевірочних розрахунків довговічності конструкції шасі використовують дані про навантаженості елементів.
5.4.1 Розрахунок розмірів осі колеса
Діаметр осі колеса шасі визначається за умовою:
, де,
=1.27 - коефіцієнт пластичності;
=1 618 МПа (сталь 35ХГСА).
Тоді,.
знайдено, розглядаючи вісь як балку, закріплену жорстко на одному кінці (рисунок 5.4). На вісь діє сила, рівна 176.6 кН. Розкладемо силу на дві рівні складові і докладемо їх в місці розташування підшипників колеса.
Малюнок 5.4 - Схема закріплення осі колеса
Значення d:
.
5.4.2 Розрахунок коефіцієнта концентрації напружень
Коефіцієнт концентрації напружень знайдений по залежності:
,
де - визначено методом кінцевих елементів (КЕ).
Для проведення розрахунку використаний КЕ пакет ANSYS. Створена кінцево-елементна модель осі шасі. У місцях розміщення підшипників прікложени вертикальні зусилля, рівні 88.3 кН. Потовщена частина осі жесткозакреплена.
Проведено статичний розрахунок. На малюнку 5.5показано розподіл максимальних діючих напруг.
Малюнок 5.5- Розподіл максимальних напружень
За результатами розрахунку=3.1 МПа. Визначено номінальна напруга:
Тоді коефіцієнт концентрації напружень:
.
5.4.3 Розрахунок мінімального гарантійного ресурсу осі колеса
Згинальний момент при одиничній перевантаженні:
.
Для максимальних напружень на осі:
.
Величина границі витривалості гладкого полірованого зразка з легованої сталі:
.
Беручи коефіцієнт, що враховує якість обробки поверхні деталі рівним 0.8, отриманий межа витривалості:
.
Межа витривалості деталі:
.
Для подальших розрахунків прийнято=0.17 - величина математичного очікування, - кількість перевантажень за один типовий політ, К=0.5 - враховує вплив на довговічність мінімальних напруг, m=8 - показник ступеня кривої втоми.
Довговічність елементів шасі, виражена в кількості тип...
