民机构架式起落架连接结构设计分析
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毕业设计(论文)开题报告题目飞机起落架机构设计及安全性分析一、毕业设计(论文)依据及研究意义:飞机的起落架是飞机起飞和着陆的重要装置,它在工作过程中承受着极大的冲击载荷,所以采用高强度钢或超高强度钢制作。
起落架在长期使用的过程中,受到外界各种因素的影响,它的坚固程度会变差,甚至产生裂纹。
本文针对起落架的焊接进行了深入的分析与研究,并在此基础上研究了完善和加强飞机起落架的焊接工艺与材料的焊接性,从而大大的降低了飞机起落架焊接时出现的问题并提高了其焊接质量。
起落架是飞机起飞、着陆系统,对飞机的性能和安全起着十分重要的作用起落架是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力,承受相应载荷的装置。
简单地说,起落架有一点象汽车的车轮,但比汽车的车轮复杂的多,而且强度也大的多,它能够消耗和吸收飞机在着陆时的撞击能量。
概括起来,起落架的主要作用有以下四个:①承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力。
②承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量。
③滑跑与滑行时的制动。
④滑跑与滑行时操纵飞机。
二、国内外研究概况及发展趋势起落架的收放机构运动复杂,起落架的收放,上、下位锁开锁和上锁,舱门的打开和关闭等均要正确匹配和协调,否则将会发生飞行事故。
我国开展了与起落架现代设计技术密切相关的专题研究,并取得了一大批研究成果,其中有些达到世界先进水平,如变油孔双腔缓冲器设计技术,飞机前轮防摆技术,飞机地面运动动力学分析技术,长寿命、高可靠性起落架设计及寿命评估技术,起落架结构优化设计技术,起落架收放系统仿真分析技术,起落架主动控制技术等,这些成果部分地应用于型号研制中,并取得了一定效果。
许多学者与研究生在理论方面也开展了一系列研究工作。
《起落架设计与评定技术指南》集中反应了我国近年来在起落架现代设计理论与方法方面的进展情况。
但与国外相比,我国的大量研究成果是分散的,孤立的,没有作为模型、算法或程序模块集成于一套系统中,成为设计师的实用工具,更没有在高水平的硬件与软件平台上形成一套先进、实用、高效的起落架专业CAD/CAE软件系统,因而我国型号研制基本上仍是完全采用传统模式,费时、费力、耗资。
飞机起落架系统简介起落架是飞机的重要部件,用来保证飞机在地面灵活运动,减小飞机着陆撞击与颠簸,滑行刹车减速;收上起落架减小飞行阻力,放下支持飞机。
本文将简要介绍现代民用飞机起落架的组成及工作。
一、起落架的作用起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力,承受相应载荷的装置。
概括起来,起落架的主要作用有以下四个:1、承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力;2、承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量;3、滑跑与滑行时的制动;4、滑跑与滑行时操纵飞机。
二、起落架的配置形式起落架的布置形式是指飞机起落架支柱(支点)的数目和其相对于飞机重心的布置特点。
目前,飞机上通常采用四种起落架形式:1、后三点式:这种起落架有一个尾支柱和两个主起落架。
并且飞机的重心在主起落架之后。
后三点式起落架的结构简单,适合于低速飞机,因此在四十年代中叶以前曾得到广泛的应用。
目前这种形式的起落架主要应用于装有活塞式发动机的轻型、超轻型低速飞机上。
后三点式起落架具有以下优点:(1)在飞机上易于装置尾轮。
与前轮相比,尾轮结构简单,尺寸、质量都较小;(2)正常着陆时,三个机轮同时触地,这就意味着飞机在飘落(着陆过程的第四阶段)时的姿态与地面滑跑、停机时的姿态相同。
也就是说,地面滑跑时具有较大的迎角,因此,可以利用较大的飞机阻力来进行减速,从而可以减小着陆时和滑跑距离。
因此,早期的飞机大部分都是后三点式起落架布置形式。
随着飞机的发展,飞行速度的不断提高,后三点式起落架暴露出了越来越多的缺点:(1)在大速度滑跑时,遇到前方撞击或强烈制动,容易发生倒立现象(俗称拿大顶)。
因此为了防止倒立,后三点式起落架不允许强烈制动,因而使着陆后的滑跑距离有所增加。
(2)如着陆时的实际速度大于规定值,则容易发生“跳跃”现象。
因为在这种情况下,飞机接地时的实际迎角将小于规定值,使机尾抬起,只是主轮接地。
接地瞬间,作用在主轮的撞击力将产生抬头力矩,使迎角增大,由于此时飞机的实际速度大于规定值,导致升力大于飞机重力而使飞机重新升起。
飞机起落架支柱部件强度分析杜楠楠魏小辉房务官宋晓晨(南京航空航天大学航空宇航学院, 南京, 210016)摘要: 起落架初步设计阶段, 在各基本参数初步确定后, 需对起落架各使用工况进行地面载荷的计算与强度的分析。
本文在考虑某型飞机起落架基本几何形状的前提下, 首先通过解析法算得各工况扭力臂几何关系, 并采用“工程经验公式”算法, 引入若干工程经验系数, 对起落架进行了着陆冲击载荷、起转回弹载荷、地面滑跑载荷和地面刹车载荷的分析及计算。
然后采用地面载荷的计算结果对起落架支柱进行了强度分析, 分析表明该起落架支柱受力较为合理, 在地面刹车载荷工况下所受应力最大。
关键词: 起落架; 地面载荷; 扭力臂; 工程经验公式; 支柱3 m ƒs, 起落架缓冲器最大行程为21913 mm , 起落架使用行程为19319 mm , 停机压缩量为135 mm 。
扭力臂是起落架上传递扭矩的部件, 分析其与起落架支柱的几何关系可算得起落架所受地面载荷传递至其余各部件载荷 4 (图2)。
引言起落架是飞机实现起飞着陆这一功能的主要装置, 即飞机在地面停放、滑行、起飞、着陆、滑跑时用于支撑飞机重力, 承受相应载荷的装置 1 。
自起落架诞生的那一刻起, 对其进行地面载荷分析, 采用最轻的重量和最紧凑的结构, 设计出最为安全的起落架便是起落架设计必不可少的一部分 2 。
而在起落架初步设计阶段, 常采用“工程经验公式”方法计算其地面载荷并确定其受力特性, 为起落架详细设计提供判定依据。
该方法具有一定的保守性, 可根据飞机的实际使用情况或动力学分析和动力学试验的结果进行修正计算。
“工程经验公式”方法对于一个新型飞机的起落架设计是十分有效的 3 。
1 主起落架地面载荷计算111 起落架形式与参数该起落架采用单轮支柱式设计形式, 具体设计形式如图1 所示。
图2 扭力臂几何关系示意图已知: 上下扭力臂交点至支柱轴线距离为a; 至外筒交点的轴向距离为c; 至下交点的轴向距离b。
起落架系统结构及工作原理起落架用来支撑飞机和便于飞机在地面运动。
飞机在着陆接地和地面运动时,会与地面产生不同程度的撞击,起落架应能减缓这种撞击,以减小飞机的受力。
同时,起落架还应保证飞机在地面运动时,具有良好的稳定性和操纵性。
Cessna172R飞机起落架的配置形式为前三点式。
与后三点式起落架相比,这种配置形式能保证飞机在地面运动时的稳定性较好,但前起落架的载荷比拟大,构造也比拟复杂,同时着陆滑跑时,飞机迎角较小,不能很好地利用气动阻力来缩短滑跑距离。
前起落架构件材料为4130、6150合金钢和7075-T73铝合金锻件。
3.1主起落架构造及维护Cessna172R飞机主起落架支柱由615 0合金弹簧钢管和高强度的7075-T73 铝合金锻造连接件构成,用螺栓固定在机身底部,为不可收放式。
每个支柱下部外侧连接了一个铸铝机轮组件和园盘式刹车系统。
主起落架维护程序包括支柱和悬臂拆卸/安装说明,主机轮校装程序,机轮和轮胎维护,以及刹车维护程序。
3.1.1主起落架拆卸/安装A.拆卸主起落架(见图1)。
(1)拆下前排座椅到达机身地板。
(2)拉起地毯拆下地板检查盖板(231AT)接近机身地板下部的起落架组件(3)顶起飞机。
(4)拆下机身整流罩与机身的连接螺钉。
(5)拆下机身整流罩结合局部螺钉。
(6)从支柱整流罩上拆下机身整流罩。
(7)从支柱上的刹车管路放泄液压油。
(8)脱开从机身蒙皮露出的接头处液压刹车管。
(9)在脱开的接头处放置盖帽或堵塞。
(10)拆下管状支柱后部内与起落架内部隔框接头处连接的螺帽,垫片和螺栓。
(11)从接头和衬套处拉出管状支柱。
注意:管状支柱是压缩装配在起落架外部锻件衬套内。
B.安装主起落架(见图1)。
(1)安装所有从支柱上拆下的部件。
(2)使用Dow Corning混合物DC-7在管状支柱上部末端大约11英寸。
(3)移动管状支柱穿过衬套进入外部支柱接头和内部支柱接头。
(4)校准管状支柱与内部接头的螺栓孔。