Проект конструкции рукава втулки несущего винта вертолета с пластинчатым торсионом

Чертёж Втулка несущего винта вертолета
Чертеж Математическое моделирование рукава в программном пакете
Чертеж Структурная схема торсиона несущего винта вертолета
Чертеж Торсион СБ несущего рукава вертолета

В дипломном проекте разрабатывается конструкция бесшарнирного полужесткого рукава втулки несущего винта вертолета.

- Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1 ПРИЧИНЫ, ПОБУЖДАЮЩИЕ РАЗРАБОТКУ БЕСШАРНИРНОГО КРЕПЛЕНИЯ ЛОПАСТИ НЕСУЩЕГО ВИНТА ВЕРТОЛЕТА
1.1 Классическая трехшарнирная втулка несущего винта
1.2 Идеи А.В.Некрасова о создании бесшарнирной "жесткой" втулки
1.3 Торсионная подвеска лопасти переходная схема к идеям А.В.Некрасова
Выводы по разделу
2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
2.1 Требования по статической и усталостной прочности
2.2 Требования, предъявляемые к технологии в связи с особенностями условий эксплуатации классической втулки, анализ "опасных" мест конструкции
2.3 Обоснование выбора конструкционных материалов
2.4 Исследование свойств материала
Выводы по разделу
3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ РУКАВА БЕСШАРНИРНОЙ ТОРСИОННОЙ ВТУЛКИ
3.1 Исходные данные и тактико-технические требования
3.2 Выбор схемы рукава втулки
3.3 Расчет основных параметров пакета
3.4 Расчет параметров «горбушки»
3.5 Корректировка формы пластин на основе МКЭ расчета
3.6 Расчет выноса эквивалентного горизонтального шарнира
3.7 Расчет эксцентриситета рукава втулки
Выводы
4 КОНСТРУКЦИЯ РУКАВА С ПЛАСТИНЧАТЫМ ТОРСИОНОМ
4.1 Описание конструкции
4.2 Оценка живучести конструкции рукава с пластинчатым торсионом
4.3 Расчет наиболее ответственных узлов конструкции
4.4 Определение момента затяжки пакета пластин
Выводы по разделу
5 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РУКАВА В ПРОГРАММНОМ ПАКЕТЕ MATLAB SIMULINK
5.1 Создание и отладка математической модели
5.2 Определение контрольных параметров модели
5.3 Анализ работоспособности модели
Выводы по разделу
6 ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПАКЕТА ПЛАСТИН МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
6.1 Разработка расчетной модели
6.2 Поверочный расчет пакета при скручивании
6.3 Поверочный расчет пакета при взмахе
Выводы по разделу
7 АНАЛИЗ ПРИЧИН УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ ПЛАСТИН ТОРСИОНА
7.1 Введение
7.2 Результаты исследования разрушенных пластин торсионов
7.3 Определение коэффициентов интенсивности напряжений
7.4 Приближенная оценка остаточного ресурса пластины с трещиной
Выводы по разделу
8 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
8.1 Технологический процесс изготовления пластин
8.2 Технологический процесс сборки торсиона
Выводы по разделу
9 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
9.1 Расчет затрат на производство пластины торсиона
9.2 Калькуляция себестоимости изготовления пластины
Выводы по разделу
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
10.1 Обеспечение безопасности и надежности разрабатываемой конструкции
10.2 Организация работ при использовании ПЭВМ
Вывод по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д

- Описание

Тема дипломной работы: "Разработка конструкции рукава втулки несущего винта вертелета с пластинчатым торсионом".

Выполнение расчетов производится в технической системе единиц ММКГСС (миллиметр, килограмм-сила, секунда). Выбор технической системы обоснован её использованием на промышленных предприятиях авиационной отрасли.

Разработка конструкции выполнена в полном объеме, комплексно, начиная от зарождения и становления идеи и оканчивая технологическими и эксплуатационными аспектами, с использованием типовых алгоритмов проектирования. При проектировании реализована попытка объединения процедур структурного синтеза изделия и общеинженерных расчетов, определяющих основные параметры и характеристики изделия. То есть на базе идеи строилось несколько моделей, наиболее рациональная из которых выбиралась после проведения расчетов. Помимо этого в работе использована концепция сквозного проектирования с применением новых, более эффективных технологий проектирования и изготовления на базе использования комплекса CAD/CAM/CAE-систем.

Центральным объектом в дипломном проекте является упругий элемент - торсион, который представляет собой набор пластин, стянутых болтами по проушинам. Особое внимание уделено выбору материала пластин, окончательно утверждена нержавеющая пластичная сталь марки 23Х15Н5АМ3. Механические характеристики материала определены при проведении испытаний на растяжение образцов из стали этой марки. На начальном этапе выполнен подбор параметров торсиона, отвечающих требованиям по техническому заданию, при этом для упрощения расчетов было принято предположение о независимости действия пластин при взмахе лопасти и её повороте относительно продольной оси. Выбор формы пластины в плане подкреплен сопоставлением картин напряженного состояния для нескольких моделей. Критерием выбора являлось обеспечение наиболее равномерного распределения напряжений при нагружении.

Для исследования работы рукава с упругим элементом была разработана динамическая математическая модель в программном пакете MATLAB Simulink. Результаты симуляций математической модели рукава на скручивание, взмах и статическое растяжение подтвердили функциональную пригодность упругого элемента в качестве альтернативы шарнирам классической втулки. Принятое предположение о независимости действия пластин в составе пакета поставило вопрос об оценке погрешности при его использовании. С этой целью была построена расчетная модель пакета пластин в программе ANSYS Mechanical APDL. Взаимодействие сопрягающихся деталей в составе пакета реализовано применением контактных элементов. При изучении результатов расчета выявлена явная неравномерность нагружения пластин. Результаты расчета рукава на закручивание свидетельствуют об увеличении жесткости пластин, стянутых в пакет, на величину порядка 25%. Что указывает на недопустимость принятого предположения. Для обеспечения корреляции можно рекомендовать использование в аналитических расчетах и при построении математических моделей поправочных коэффициентов на изгибную и крутильную жесткость, величина которых может быть определена при выполнении ряда дополнительных расчетов в ANSYS, либо при проведении натурных испытаний.

Для реализации комплексного подхода, в проекте приведен технологический процесс изготовлении пластины торсиона и рассчитана себестоимость её производства.

В ВКР разрабатывается конструкция бесшарнирного "полужесткого" рукава втулки несущего винта вертолета семейства Ка-226. В качестве упругого элемента используется Y-образный пластинчатый торсион. В качестве приоритетного требования (критерия) в данном проекте выбрана прочность, в силу особенной важности и ответственности разрабатываемого агрегата.

- Чертежи

1. Записка пояснительная;
2. Втулка несущего винат 2 лист формата А1;
3. Рукав втулки 5 листов формата А1;
4. Сборочный чертеж торсиона 1 лист формата А1;
5. Торсион 3 лист формата А1;
6. Пластина 1 лист формата А1;
7. Анализ причин усталостного разрушения пластин торсиона 1 лист формата А1;
8. Анализ работоспособности математической модели рукава 1 лист формата А1;
9. Выбор конструктивной схема рукава с бесшарнирным креплением лопастей 2 листа формата А1;
10. Калькуляция себестоимости изготовления пластины 1 лист формата А1.
11. Кривые развития технических систем 1 лист формата А1;
12. Математическое моделирование рукава в программном пакете 1 лист формата А1;
13. Проведение испытания образцов ленты ВНС-9Ш 1 лист формата А1;
14. Поверочный расчет пакета пластин методом конечных элементов 1 лист формата А1;
15. Расчет параметров рукава 1 лист формата А1;
16. Схемы втулок несущих винтов 1 лсит формата А1;
17. Технологический процесс изготовления пластины 1 лист формата А1;
18. Технологический процесс сборки торсиона 1 лист формата А1.

Чертежи выполнены в программе "Компас".

Цена дипломной работы 5610

КУПИТЬ ДИПЛОМНУЮ РАБОТУ

Помочь выбрать?

Отправьте выданное вам техническое задание на электронную почту [email protected]. Мы бесплатно подберем и вышлем на ваш EMAIL ссылки на варианты готовых работ, которые максимально точно вам подходят.

Об этой работе

Команда StuDiplom
Автор (псевдоним): Черепанов А. Л.
Модератор(ы): Штатный модератор StuDiplom - В проверке этой работы участвовал наш опытный модератор, который проверил её содержание и полноту.

ID работы: N-DP-1045, размер архива: 31.5 Мбайт
Дата публикации:

Нашли дешевле? - Где? Сделаем еще дешевле!

Эту работу вы можете получить по обмену