飞机起落架收放机构静态装配的误差灵敏度分析方法

ＥＡ ） ∑ （ ） （ ＝ Ｅ△ Ⅳ
（ ５ ）
个 组成环误差均 值 ； 表示 各组成环 灵敏度系数 。
（） 假 设 Ｅ ａ） 统 计 意 义 下 独 立 且 均 值 为 零 ， 于 是 ２ （ 在 Ｅ ａ ＝０， 则 （Ｎ）
置 进 行 了 改 进 。 国 内周 吴 等 【基 于 误 差 灵 敏 度 分 析 ３ ｊ 方 法 对 静 电 刚度 式 谐 振 微 加 速 度 计 进 行 了 频 率 鲁 棒
性设 计 。张旭 明等【运用 解析 法对某 悬臂梁 进行 了 ４ 】 灵 敏 度 分 析 。张 义 民等 【运 用 可 靠 性 设 计 理 论 和 灵 ５ ｌ 敏度分 析方法对 某平面连 杆机构进 行 了运 动精度 可
兵 工 自动 化
第 ３ 卷 １
２ 条 装 配 尺 寸 链 ， 尺 寸链 １在 上 扭 结 、 上侧 杆 、 下 侧 杆 、下 扭 结 及 主 支 柱 之 间建 立 ； 尺 寸 链 ２在 主 支
Ｓ３＝３ ３ 。 ３．％
尺 寸 链 ２为 平 面 尺 寸 链 ，厶 与 连 接 处 为 封
闭环 ，尺 寸 链 方 程 为 ：
Ｌ２ － Ｏ ￣一 ２ｏ ｆ— ３ 厶 一 ｏ＝／ ＣＳ ＇ Ｌ ｃｓ Ｌ 一 ７ ２ ｌ
柱 、上锁杆 、下锁 杆、上侧杆及上 扭结之 间建立 ，
如 图 ２ 。
于是误差模型 为：
＝Ａ Ｏ１一 ｃｓ 一 ＬＣＳ＇ ｏｆ ２ ｌ
△ 一 厶一 ， 对 其 求 导 后 每 一 环 节 的 灵 敏 度
ｏ ｅｔ ｔｏ ｓｗｅｅｇｖ ｎａ ｄｔｅ ｒ ｐ ｒｘｍａｅ ｑ ｉａｅ ｔ Ｔ ｅｃ ｎｒ ｕｉｎｏ ｅｌ ｋｂ ｔ ｅ ｈ ｏ ｉｔ ｆ ｈ ｍｅｈ ｄ ｒ ｉｅ ｎ ｈ ｙａｅａ ｐ ｏ ｉ ｔｌ ｅ ｕｖ ｌｎ． ｈ ｏ ｔ ｂ ｔ ｆ ｈ ｉ ｅ ｔ ｗｏ ｙ ｉ ｏ ｔ ｎ ｗｅ ｎｔｅｔｐｊ ｎ ｏ
Ｋ ｅ ｒ ｓ ｓ ｎ ｉｉ ｔ ； ｒ ｏ ； ａ ｄ ｎ ｅ ｒ ｄ ｍｅ ｓ ｏ ｈ ｉ ； ＤＣＳ ｙ ｗｏ ｄ ： ｅ ｓ ｔ ｙ ｅ ｒ ｒ ｌ ｎ ｉ ｇ ｇ ａ ； ｉ ｎ ｉ ｎ ｃ ａ ｎ ３ ｖｉ
０ 引 言
起 落 架 是 飞 机 重 要 承 力 并 兼 有 操 纵 特 性 的 部
靠 性 的研 究 。程 耿 东 等 ［７ 用 半解 析 法 对 梁 的 自 由 ６】 －运 端 挠 度 相 对 于 长 度 的变 化 进 行 了灵 敏 度 分 析 。因此 ，
笔 者 针 对 某 国 产 大 型 民机 主 起 落 架 ，建 立 误 差 全 微 件 ， 在 严 重 影 响 飞 机 安 全 的起 降 过 程 中 ， 担 负 着 极 分 模 型 和 误 差 概 率 模 型 并 进 行 仿 真 分 析 ，研 究 各 环 其 重 要 的 使 命 … 。收 放 机 构 是 飞 机 起 落 架 的 重 要 组 节 对 封 闭 环 的 灵 敏 度 影 响大 小 。 成 部 分 。 为 了更 好 地 保 证 收 放 机 构 的装 配 成 功 率 ， 对其进 行误差灵敏度分 析显得尤为重要 。
传 统 的容 差 设 计 以经 验 和 标 准 为 基 础 ，但 是 最
１ 灵敏 度 模型
１１ 对 象 描 述 ．
后 的容 差 结 果 通 常 并 不 是 最 优 解 ，或 多或 少 影 响 到 产 品 的 装 配 性 能 。近 年 来 ， 国 际 上 在 数 字 化 装 配 技 术 方 面 的 研 究 为 我 们 提 供 了新 的 解 决 方 法 ； 与 此 同
若 Ⅳ 代 表 封 闭环 容 差 要 求 ，且封 闭 环 和 组 成 环 方法 ，误差概率模型是其基本灵敏度分析模 型。
尺 寸 ４， ， ， ， 之 间 存 在 着 一 定 的 函数 关 系 ， … 即 ２１ 误 差 概 率 模型 ． Ｎ＝厂 ４， ，３…， ） （ Ａ ， ４１ （） １ 据 式 （）可 得 误 差 概 率模 型 ２ 这个函数关系 式中有 多个独 立的 自变量 ，各 自
Ｇｅ ｒＲｅ ｒ ｃ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ａ ｔａ ｔｏ ｃ ａ ｉｍ
Ｚｈ ｎｇ Ｌｉ Ｎｉ ｎｇ，Ｗ ｅ ａ ｕｉ ａ ， ｅ Ｈｏ ｉＸｉ ｏｈ ，Ｙｉ ｎ １ Ｙｉ １
（ｔｔ ｙＬ ｂ ｒ ｔｒ Ｓａｅ ａ ｏ ａｏｙｏ Ｋｅ ｆＭｅ ｈ ｎｃ ｌ ｔｕ ｔｒ ｃ ａ ｉ ｃ ａ ｉａ ｒｃｕｅ Ｓ Ｍｅ ｈ ｎｃ ｓ＆ Ｃ ｎｒ １Ｎａｊｎ ｎｖｒｉ ｅｏ ａ ｔ ｓ ｏ ｔ ． ｎｉｇＵ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ｎ ｕｉ ＆ ｏ ｙ ｆＡ ｃ
Ａ ｔ ｎ ｕｉ ， ｎｉｇ２ ０ １ ， ｈｎ ） ｓｒ ａ ｔ ｓ Ｎａｊｎ １ ０ ６ Ｃ ｉａ ｏ ｃ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｅ ｓ ｒ ｕ ｃ ｓ ｓ ｅ ｌ ｆ ｈ ｉｃ ａ ａ ｄ ｎ ｅ ｒ ｔ ｒ ｏ ｅ ｓｔｖ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｍｅ ｈ ｄ ｌ ｇ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｏ ｄ ｒ ｎ ｕ ｅ ｓ ｃ ｅ ｓａ ｓ ｍｂ ｙ ｏ ｅ ａ ｒ ｒ ｆ ｌｎ ｉ ｇ ｇ ａ ， ｗｏ ｅ ｒ ｒｓ ｎ ｉ ｉ ａ ａ ｙ ｉ ｔ ｔ ｔ ｉ ｙ ｔ Ｏ Ｏ Ｏ ｉｓ ｗａ ｔ ｄ ｅ ． ｅ ｍａ ｎ ｌｎ ｉ ｇ ｇ ａ ｓ ｆ ｒｔ ｅ ａ ｒ ｒ ｆ ａ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ａ ｈ ｒ ｔ ｔ ｐ ． ｅ ｓ ｎ ｉｉ ｔ ｄ ｌｉ ｓａ ｌｓ ｅ ｓ ｓｕ ｉ ｄ Ｔｈ ｉ ａ ｄ ｎ ｅ ｒ ｏ ｈ ｉｃ ａ ｔ ｒ ｅ ｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｏ ｏ ｙ ｅ Ｔｈ ｅ ｓ ｔ ｙ ｍｏ ｅ Ｓ ｅ ｔ ｂ ｉｈ ｄ ｖｉ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｏ ａ ｉｆ ｒ ｎ ｉ ｌｅ ｒ ｒ ｂ ｈ ｒ ｂ ｂ ｌ ｙ ｍ ｅ ｈ ｄ． ｅ ３ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｔ ｌｄ ｆｅ ｅ ｔａ ｒ ｏ ｙ ｔ ｅ ｐ ｏ ａ ｉｉ ｔ ｏ Ｔｈ ＤＣＳ Ｓ ｆｗａ ｅ ｗａ ｓ ｄ ａ ｈ ｉ ｌ ｔｏ ｏ １ ｈ ｔ Ｏ ｔ ｒ ｓ ｕ ｅ ｓ ｔ ｅ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｔ ｏ ．Ｔ ｅ
以正在 研发 的某 大型 民机 主起 落架 收放机 构 为 原型 ，建立 基 于误 差全 微分 和基 于概 率方 法 的 ２种误 差灵敏 度 分析模 型 ，并 基 于 ３ ＤＣＳ软件 ，分析 起 落架 的静 态装 配过程 ，研 究各 环 节误 差对 装 配封 闭环 的 灵敏度 影 响 大小 ，并对 基 于 概 率 的分析 方法 进 行仿 真 分析 。仿 真 结 果表 明 ：２ 种 分析 方 法 的灵敏 度 基本 一 致 ，上扭 结与 上侧杆 的连接 处对 尺 寸
ａ ｄ ｔｅｒ ｄ ２ｉ ．％， ｈ ｏ ｔｉｕ ｉｎ ｏ ｅｌ ｋ ｂ ｔ ｅ ｅｆ ｏ ｉ ｔ ｎ ｈ ｏ ｓ４ ．％， ｈ ｙ ａｅｂ ｔ ｅｙ ｌｒ ｅ ｎ ｏ Ｓ３１７ ｔ ｅｃ ｎｒｂ ｔｏ ｆｔ ｉ ｅｗｅ ｎ ｔ ｒ ｇ ． ｈ ｈ ｎ ｈ ｏ ｉ ａ ａ
图 １ 起 落架 结构
起落架结构模 型如 图 １ ，对 于 此 起 落 架 ，可 以建
收 稿 日期 ：２ １ — １０ ； 修 回 日期 ：２ １— ２ １ ０ １ １～ ９ ０ １ １— ２ 基 金 项 目： 国 家 自然 科 学基 金 （１ ７ ２ ３ ５ １５ ９ ） 南 京 航 空 航 天大 学 基 本 科 研 业 务 费专 项 科 研 项 目资 助 （ ２ １０ ３ ５ ０ ５ ０ ， １０ １７ ； ＮＳ ０ ０ ２ ） 作 者 简 介 ： 张 黎 （９ ５ ） 女 ， 辽 宁 人 ，满 族 ， 南 京 航 空 航 天 大 学 在 读 博 士 研 究 生 ，从 事 飞 机 起 落 架 容 差 设 计 研 究 。 １８一 ，
２ 装 配灵敏 度仿 真 分析
基 于 误 差 概 率 模 型 的误 差 灵 敏 度 分 析 是 在 统 计 意义下研 究因装配加工等 因素造成 的组成环 误差对
图２ 尺寸链 ２
１２ 误 差 全 微 分 模 型 ．
封 闭环误差 的影 响程度 。 Ｄ Ｓ是一款容差设计软 ３Ｃ 件 ，蒙 特 卡 罗 统 计 试 验 方 法 是 其 基 本 装 配 误 差 分 析
ｐ ｐ ｒｈ ｓａ ａｙ ｅ ｅ ｓａ ｉ ｓ ｅ ｂ ｙ ｐ ｏ ｅ ｓｆ ｒｔ ａ ｄ ｎ ｅ ｒ ｓ ｕ ｉｄ ｔ ｅ ｓ ｎ ｉ ｖ ｔ ｆ ｈ ｓ ｅ ｂ ｅ ｒｎ ｓ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ａ ｅ ａ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｔ ｔｃ ａ ｓ ｍ ｌ ｒ ｃ ｓ ｏ ｈ ｈｅｌ ｎ ｉ ｇ ｇ ａ ， ｔ ｄ ｅ ｅ ｓｔ ｉ ｏ ｅａ ｓ ｍ ｌ ｉ ｇ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｉ ｙ ｔ
时 ，灵 敏 度 分 析 方 法 在 各 个 领 域 的 广 泛 应 用 也 为 我 们 提 供 了 新 的 解 决 思 路 。Ｒｅｃ 等 】 于 ３ ｉ Ｊ ｈ 基 ＤＣＳ软
件 ，运 用 蒙 特 卡 罗 实 验 模 拟 的方 法 ，对 某 国 际 热 核
反 应 实 验 装 置 进 行 了装 配 分 析 ，对 不 合 理 的 容 差 位
变 量 都 在 一 定 的 区 间 内产 生 独 立 的增 量 变 化 。这 个 （Ｎ） （，表 微 小 的增 量 就 是 尺 寸 链 中 各 组 成 环 的 误 差 引。笔 者 式 中 ： Ｅ ６ 表 示 封 闭环 的误 差均 值 ： Ｅ Ａ） 示 各 对此 式全微分后得 ：
△ ＝ Ⅳ △＋ ｌ △ ＋． ＋３ △ ． Ｎ ・
２ ２． ４ Ｏ１ ０
兵 工 自动 化
Ｏｒ ｎａ ｅ Ｉ ｄｕ ｔ ｙ Ａ ｕ ｏｍａ ｉ ｎ ｄ ｎｃ ｎ ｓ ｒ ｔ ｔｏ ・１ ７・
３ （） １４
飞机 起 落架 收放 机构 静 态装配 的误差 灵敏 度 分析 方法
张 黎 ， 聂宏 ， 魏 小 辉 ， 印 寅
（ 南京 航 空航 天大 学机 械 结构 力 学及 控制 国家 重 点实验 室 ，南 京 ２ ０ １ ） １ ０ ６ 摘 要 ：为 了更好 地保证 飞机起 落架 收放 机构 的 装 配成 功率 ， ２种 收放机 构误 差灵敏 度 分析 方 法进行 对 比研 究 。 对