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正文內(nèi)容

無(wú)人機(jī)方向舵設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-04-09 16:31 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)揮出來(lái)。 梁緣條的校核 危險(xiǎn)截面任然是結(jié)構(gòu)對(duì)稱面處 梁腹板安全 13 NM ? M P ahahMhJMx 7 3)6(2 1m a xm a xm a x ????? ?? MP aqq 0m a x21m a x ????? ? ?? 由第三強(qiáng)度理論 M P aM P a b 4 2 0][ 7 44 2m a x2m a x31 ?????? ???? 故梁緣條安全且能較充分發(fā)揮緣條作用 蒙皮的設(shè)計(jì)計(jì)算 蒙皮的厚度為 1mm,查《航空材料》手冊(cè)選 LY2 前緣蒙皮的校核 前緣閉室承擔(dān)全部扭矩,則 mmNMq t / a x ????? MP aMP atq b 265][ a xm a x ????? ?? 故前緣蒙皮是安全的。 后緣蒙皮的校核 后緣蒙皮按氣動(dòng)容差校核 ①后緣蒙皮載荷的確定 已知沿弦向分布規(guī)律,如下圖,壓心在 處 由壓心物理意義知: qtbppt ??? )(212 對(duì) A點(diǎn)取矩有,有 )()(6122 2 tbqtbptpt ?????? 梁緣條安全 前緣蒙皮安全 14 由上述方程得 mmt ? 2/ mmNp ? ②后緣蒙皮校核 初步選定尾刀長(zhǎng)度為 43mm,肋寬度為 40mm,將計(jì)算模型簡(jiǎn)化為四邊簡(jiǎn)支矩形板,計(jì)算模型如圖: 其中, mml ??? mmb 179432662310 ????? 弦向載荷最大值在板的左側(cè),即: 2/)2662310( mmNq L ?????? 板的右側(cè)載荷為: LLR qqq 43 ???? 將板所受載荷分解為兩部分:均布載荷和弦向直線分布載荷,(梯形載荷分解成均布載荷和三角形載荷的疊加)。 查詢《飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三冊(cè)上冊(cè)(強(qiáng)度計(jì)算),矩形板在分布載荷 q 作用下最大撓度為: Dbq 402max ?? ? 其中, mmkgED ??? ???? )(12 17200)(12 2323? I)均布載荷 ?? 2420 /????? 所以 441m a x ????? ?? Ⅱ )直線分布載荷 ?? 2320 /????? 所以 432m a x ????? ?? 由于兩載荷作用時(shí),最大撓度位置不同,所以最大撓度mmmm ~ ax ?? ,大于氣動(dòng)容差 1mm。 采用 13 跟肋 (含 2 端肋) 15 要使氣動(dòng)容差滿足要求,可以增加蒙皮厚度或肋的個(gè)數(shù)或增加蒙皮的厚度。此處采用增加肋的方法。 當(dāng)采用 13 根肋的時(shí)候,肋的間距為 105mm, mml 6540105 ??? mmmm a x1m a x ??? ?? 滿足氣動(dòng)容差要求。 肋的設(shè)計(jì)計(jì)算 肋的前后耳片長(zhǎng)度為 13mm,去除前緣閉室和尾刃的長(zhǎng)度62mm 和 43mm,得到肋的有效長(zhǎng)度為: mml e 1 7 921343623 1 0 ?????? 肋的最大高度處距離前部接頭的距離為 40mm,肋最大高度H=13mm。 肋的形狀如圖 AA 2) 后段普通肋承載很小,可用板彎件,用于維持氣動(dòng)外形,增加蒙皮穩(wěn)定性。用肋的材料選用 LY1— 2M,厚度 ?? 翼肋間距為 105mm,認(rèn)為這段內(nèi)氣動(dòng)力全部作用于肋上,肋上作用的載荷如圖 其中, mNq /1 4 0 50 4 ??? 16 氣動(dòng)合力, NqlP ????有效 對(duì)左支點(diǎn)取矩,可得 NRPRNqlR212????? 有效 肋中彎矩為: xRxxM2361)( ???(上壓為正) 當(dāng) 0)( ??? xxM 時(shí),得有效lx 310 ? 所以 mNqllMM ???? 39)31(2m a x 有效有效 最大彎矩作用處的肋高度為 mmh 17931179???? ???? 該處翼肋截面如圖 用 cad 中 massprop 命令,得到如下數(shù)據(jù): 以形心軸為基準(zhǔn),建立坐標(biāo)系: 17 用 cad 中 massprop 命令,得到如下數(shù)據(jù): 慣性矩 mmJ x ? , mmy a x ??? 最大正應(yīng)力為 m a xm a xm a x ???? yJMQ x M P aM P a b 420][ ??? ? 剪力最大值位于肋的左支點(diǎn),即上圖的 BB 截面, 剪力最大值為 NRQ ax ?? 此處高度應(yīng)為 0,但考慮裝配需要,取 h=1mm。 假設(shè)剪力均由腹板傳遞 MP aSQ a xm a x ?????? MPab 265][ ?? ? 故后段普通肋安全 普通肋安全 18 后段加強(qiáng)肋設(shè)計(jì) 與普通肋相似,采用 LY12M 板彎件,為保證其足夠的剛度,其厚度為 1mm。 端肋的設(shè)計(jì) 方向舵兩端各布置一個(gè)端肋,材料為 LY12M,厚度為 1mm,緣條寬為 14mm,由于其主要作用是支撐翼型,非主要承力構(gòu)件,故不作強(qiáng)度校核。 前緣加強(qiáng)肋的設(shè)計(jì) 前緣加強(qiáng)肋的主要作用是將開口處的蒙皮上的翦流傳遞到梁上,采用 LY12M 板彎件,形狀為翼型形狀。為保證強(qiáng)度,厚度為 1mm,緣條寬為 14mm。由于需要加重,為更好地利用前緣加強(qiáng)肋,將左右兩個(gè)最外側(cè)的肋加寬至 28mm,使這兩個(gè)加強(qiáng)肋實(shí)現(xiàn)“一件多用”。 接頭和轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì) 支座接頭主要承受 x— y 平面內(nèi)載荷,轉(zhuǎn)軸角為 ?15? ,梁腹板高度 ,轉(zhuǎn)軸到梁腹板距離為 18mm。設(shè)計(jì)時(shí)考慮支座支撐接頭與梁緣條的干涉情況,接頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與梁的關(guān)系如圖: 為了防止梁與接頭發(fā)生干涉,接頭寬度不能大于 2h,由幾何關(guān)系得 mmR 22 ??? 由 )15sin( ??? ?RH 得: ??? mmRh ?? ? mmRd s ?? ? 只要離軸 處,接頭寬度小于 2h= 即可保證梁于接頭不發(fā)生干涉。 設(shè)計(jì)時(shí) 2h=20mm,采用 1Cr18Ni9TiA。 軸承的選擇 方向舵三個(gè)接頭處均有軸承,且兩邊軸承承受剪力最大,即 2h=20mm 19 選用 1Cr18Ni9TiA,查詢《航空機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 432 頁(yè),選用關(guān)節(jié)軸承 U5,其容許負(fù)載荷為 1000kg,具體尺寸如圖: 螺栓組合件的選擇 由軸承確定螺栓為 M5, M P aQ 4d2m a xm a x ?? π?, 選用 GB30— 66M5 12, 材料為 1Cr18Ni9TiA 螺母選用 GB5866AM4 墊圈選用 GB9766A5 開口銷選用 GB9167 16 支座的設(shè)計(jì) 支撐接頭支座的設(shè)計(jì) 要求保證三個(gè)接頭共線,故接頭應(yīng)有較大剛度,采用 LC4C2,MPab 600?? MPab 360?? 每個(gè)接頭有 2 個(gè)支座,則每個(gè)支座承受的剪力為 ,厚度均為 1mm,外形設(shè)計(jì)如下:
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