кН
Эпюра изгибающих моментов, действующих в плоскости движения самолёта, изображена на рисунке 23.
Рис.23
Максимальный момент, равный 489,57кНм, действует в точке навески шасси.
Эпюра изгибающих моментов, действующих в плоскости перпендикулярной плоскости движения самолёта, изображена на рисунке 24.
Рис. 24
Скачек на эпюре в точке присоединения стержня к цилиндру, созданный эксцентриситетно приложенной силой (вертикальной проекцией усилия в стержне), равен кНм.
Крутящий момент равен величине
кНм
и нагружает только цилиндр.
В проектировочном расчете для телескопической стойки подбирают толщины стенок цилиндра и штока. Вначале для каждого из указанных элементов выбираем сечение, в котором изгибающий момент имеет максимальное значение. Осевые усилия и крутящий момент в проектировочном расчете не учитываем. Из условия прочности
,
где k – коэффициент пластичности, принимаем ;
W – момент сопротивления
, ;
МПа.
Из этого уравнения находим
.
Зная наружный диаметр штока получим внутренний
м
Тогда толщина стенки .
Аналогично находим значение для цилиндра, но так как наружный диаметр цилиндра неизвестен, то в нулевом приближении принимаем его равным м. Тогда получим
м.
мм.
Расчетное давление газа в амортизаторе
Газ давит на шток с силой
кН.
Несоответствие между силой Рш и внешней нагрузкой 528,127 кН объясняется наличием сил трения в буксах. Таким образом, сила трения в одной буксе равна величине
На верхнем конце штока газ давит на шток с силой
Следовательно, между сечениями, проходящими через верхнюю и нижнюю буксы, шток сжимается силой
кН;
ниже сечения нижней буксы – силой
На цилиндр газ воздействует через уплотнение с осевой силой
кН,
растягивающей цилиндр. При построении эпюры Nц, следует учесть также силы Fтр и Sz. Окончательный вид эпюр осевых сил Nц и Nш показан на рис. 25
Рис. 25
Вычисляем напряжение в расчетном сечении по формулам
Вначале находим вспомогательные величины:
F – площадь сечения штока;
W – момент сопротивления штока;
кпл - коэффициент пластичности штока.
Для напряжений получим
- нормальные напряжения, направленные вдоль оси z;
- тангенциальные напряжения разрыва цилиндрических элементов от воздействия внутреннего давления;
- радиальные напряжения в цилиндрических элементах;
- касательные напряжения;
Для более опасного варианта ( = - 1296 МПа) имеем эквивалентные напряжения
Коэффициент избытка прочности:
Найдем для штока критические напряжения потери устойчивости и предельный изгибающий момент. Из формулы Эйлера
R – радиус срединной поверхности цилиндрического элемента;
- толщина цилиндрического элемента.
Так как , то:
- критическое напряжение по формуле Тетмайера.
Так как максимальное сжимающее напряжение σz = 1296 МПа не превышает σкр, то шток не теряет устойчивость.
При находим
Мпред - предельный изгибающий момент в рассматриваемом сечении.
Коэффициент избытка прочности
Запишем для цилиндра
F – площадь сечения цилиндра;
W – момент сопротивления цилиндра;
- коэффициент пластичности цилиндра.
- нормальные напряжения направленные вдоль оси z;
- тангенциальные напряжения разрыва цилиндрических элементов от воздействия внутреннего давления ;
Для более опасного варианта имеем эквивалентные напряжения
Найдем для цилиндра критические напряжения потери устойчивости и предельный изгибающий момент. Из формулы Эйлера
-
критическое напряжение по формуле Тетмайера.
Так как максимальное сжимающее напряжение σz = 1139 МПа не превышает σкр, то цилиндр не теряет устойчивость.
Цилиндр и шток прочны в пределах точности принятой расчетной схемы, если толщины их стенок имеют значения
мм, мм.
Может оказаться, что толщина стенки цилиндра зависит от его локальной прочности в месте приложения к цилиндру сосредоточенной силы от подкоса.
Однако для решения этой задачи следует ввести более точную расчетную схему.
Расчетный изгибающий момент
кНм.
Диаметр оси подбираем из условия
которое принимает вид
Изгибающий момент при единичной перегрузке
Для максимальных напряжений в оси
МПа
Величина предела выносливости гладкого полированного образца из легированной стали
Принимая коэффициент , учитывающий качество обработки поверхности детали равным , получаем предел выносливости
С помощью МКЭ (приложение 2) находим коэффициент концентрации напряжений
Находим предел выносливости детали
Тогда величина
Считая параметры уравнения кривой усталости равными
, , определяем
Определив значения функций из графиков, [ 1 ] стр. 62,
находим правую часть корректированной линейной гипотезы суммирования усталостных повреждений
Долговечность оси колеса , характеризуемую числом взлётов-посадок вычисляем по формуле
Значение функции в соответствии с графиком равно
Принимая коэффицент запаса по ресурсу , найдем минимальный гарантийный ресурс оси колеса
посадок.
148 РЕДУЦИР. ТОЛЩИНЫ
OБЩИE ДAHHЫE M XI YI FI .0040
.7200E+11 29 .0000 .0000 .1000E-14 .0060
-.5500E+09 4 1.0290 .4970 .1387E-01 .0060
-.3440E+09 3 1.2540 .5210 .2780E-02 .0060
.1201E+08 4 1.5570 .5390 .2780E-02 .0060
.1290E+07 2 1.8600 .5760 .2780E-02 .0060
.0000E+00 29 2.1620 .5450 .2780E-02 .0060
.1190E+07 15 2.4650 .5380 .2780E-02 .0060
-.3403E+05 16 2.7670 .5250 .2780E-02 .0060
.2145E+01 3.0700 .5080 .2780E-02 .0060
3.3710 .4860 .2780E-02 .0060
3.6730 .4600 .2780E-02 .0060
3.9750 .4310 .2780E-02 .0060
4.2730 .3990 .2780E-02 .0060
4.5770 .3640 .2780E-02 .0032
4.8020 .3360 .8030E-02 .0072
4.8020 -.1660 .3770E-02 .0072
4.5760 -.1810 .2330E-02 .0072
4.2720 -.2000 .2330E-02 .0072
3.9730 -.2170 .2330E-02 .0072
3.6710 -.2320 .2330E-02 .0072
3.3670 -.2460 .2330E-02 .0072
3.0670 -.2590 .2330E-02 .0072
2.7650 -.2580 .2330E-02 .0072
2.4630 -.2680 .2330E-02 .0072
2.1610 -.2740 .2330E-02 .0072
1.8590 -.2760 .2330E-02 .0072
1.1560 -.2730 .2330E-02 .0072
1.2550 -.2650 .2330E-02 .0052
1.0290 -.2500 .7690E-02 .0080
MX= .11948E+08 MY= .17681E+07 NZ= .00000E+00 IX= .15907E-02
IY= .10304E+00 FS= .39432E-01 Итераций- 19
ПОТОКИ КАСАТЕЛЬНЫХ HАПРЯЖEHИЯ ГЛАВНЫЕ ЦЕНTPAЛЬНЫЕ РЕДУKЦИOНHЫE УCИЛИЙ
ДEЙСTBИTEЛЬHЫE Х y КOЭФФИЦИЕНТЫ -.4989E+05
.3665E+09 -.2683E+01 -.4955E+00 .1007 -.3133E+06
-.3473E+09 -.1674E+01 .4213E-01 1.0060 -.2319E+06
-.3023E+09 -.1450E+01 .7508E-01 .5168 -.1480E+06
-.3069E+09 -.1148E+01 .1051E+00 .3820 -.6102E+05
-.3144E+09 -.8470E+00 .1542E+00 .2704 .2529E+05
-.3113E+09 -.5440E+00 .1353E+00 .3062 .1122E+06
-.3120E+09 -.2410E+00 .1403E+00 .2973 .1993E+06
-.3118E+09 .6128E-01 .1394E+00 .3006 .2866E+06
-.3109E+09 .3647E+00 .1345E+00 .3123 .3738E+06
-.3092E+09 .6664E+00 .1245E+00 .3376 .4609E+06
-.3070E+09 .9692E+00 .1105E+00 .3803 .5480E+06
-.3042E+09 .1272E+01 .9361E-01 .4500 .6354E+06
-.3010E+09 .1571E+01 .7351E-01 .5771 .7213E+06
-.2873E+09 .1876E+01 .5066E-01 .8280 .9070E+06
-.2029E+09 .2102E+01 .3165E-01 1.0060 .7280E+06
.4757E+09 .2122E+01 -.4700E+00 .1347 .6424E+06
.3679E+09 .1897E+01 -.4939E+00 .0992 .5556E+06
.3727E+09 .1594E+01 -.5250E+00 .0947 .4677E+06
.3771E+09 .1296E+01 -.5540E+00 .0910 .3786E+06
.3813E+09 .9947E+00 -.5810E+00 .0878 .2886E+06
.3853E+09 .6915E+00 -.6071E+00 .0850 .1976E+06
.3891E+09 .3923E+00 -.6320E+00 .0826 .1061E+06
.3908E+09 .9050E-01 -.6431E+00 .0816 .1376E+05
.3941E+09 -.2109E+00 -.6651E+00 .0796 -.7929E+05
.3968E+09 -.5124E+00 -.6831E+00 .0781 -.1729E+06
.3989E+09 -.8141E+00 -.6972E+00 .0770 -.2675E+06
.4026E+09 -.1517E+01 -.7222E+00 .0752 -.3617E+06
.4007E+09 -.1418E+01 -.7103E+00 .0761 -.4989E+05
.5140E+09 -.1644E+01 -.7043E+00 .0986 .7110E+06
Равнодействующие нормальных напряжений:
MX= .11844E+08 MY= .18281E+07 NZ=-.73329E+05
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
