飞机前起落架机构设计.doc

南昌航院2006届毕业设计 飞机前起落架机构设计
四、目标、主要特色及工作进度

1． 目标：设计出一套可行的方案满足飞机在起飞和 着陆时的各种技术要求，同时充分考虑到零件的强度等问题。
2． 主要特色：借助计算机将飞机在飞机起落和降落时的整个阶段的工作情况展示出来。
3． 工作进度：
1）.收集有关资料，并完成开题报告； 3.27--4.2
2）.外文翻译； 4.3--4.9
3）.构思机构方案进行论证及评价机构简图；
4.10--4.16
4）.详细设计，完成飞机起落架收放计算机动画模拟；
4.17--4.30
5）.绘制零件、部件和装配图； 5.2--6.1
6）.完成毕业设计论文； 6.2--6.11

五、参考文献
1. 李为吉编，现代飞机总体综合设计，西北工业大学出版社， 2001.5
2. 航空工业部科技研究院主编，升机载荷手册，航空工业出版社，1991.3
3. 顾诵芬编，飞机总体设计，北京航空航天大学出版社，2001.9
4. 徐颖主编，机械设计手册，机械工业出版社，1995.3
5. 杨陪元编，液压系统设计手册，机械工业出版社，1995.2
6. Proceeding of the International Symposium on,Advancement of Aerospace Eeducation and Collaborative Reseach in the 21st Century,June1719,2004,HANKUKAVIATIONUNIVERAITY.

2002 级毕业设计（论文）开题报告

机械工程 系 机械设计制造及其自动化专业

毕业设计（论文）题目
飞机前起落架收放机构设计

学 生 班 级 020311

学 生 姓 名 施 慧

指 导 教 师 史卫成

日 期 2006 年 3 月 28 日

南 昌 航 空 工 业 学 院

三.研究内容及实验方案

飞机上安装起落架要达到两个目的：（一 ）是吸收并消耗飞机着陆是垂直速度所产生的动能；（二） 是能够自如而又平稳地完成地面上的各种动作。具体而言起落架要有良好的减震系统，能吸收飞机着陆时的一定量的垂直动能，水平动能和正常的撞击载荷，同时还要求转弯，定向，刹车装置等。
在飞机总体设计中首先必须考虑的是采用什么样的机构，起落架结构大致有四种，张臂支柱式，撑杆支柱式，摇臂式，小车式。在综合考虑各种机构的应用环境及优劣比较采用一个合适的机构方式。
减震器是飞机起落架上必不可少的一部分，各种各样的减震器的实际原理都是一样的，在减震器的设计中要考虑减震器的工作效率，减震器的行程也是考虑的一个方面，它的行程是根据飞机的“下沉速度”即飞机接地时的垂直速度决定。减震器是利用油压，气压来工作的，在减震器的设计过程中要充分考虑零件的密封性。
选择合适的轮胎能直接影响到机体结构重量以及着陆时机组和旅客的舒适性，前轮的转弯，减摆装置，后论的刹车装置都是要重点考虑的。

实验方案：
1.构思飞机起落架机构运动方案，画机构示意图。
2.综合论证及评价机构方案。
3.绘制机构的运动简图。
4.完成起落架收放计算机动态模拟。

毕业课题名称：飞机前起落架收放机构设计
一.选题的依据及课题的意义
飞机起落架是供飞机起飞、着陆时在地面上滑跑滑行、移动和停放用的。它是飞机的主要部件之一，主要由受力结构，机轮和收放结构组成。起落架是陆地飞机广泛使用的一种起落装置，它必须保证飞机能在地面上自由滑行，能平稳的吸收飞机着陆时的碰撞能量，同时要求在飞行中的阻力最小。起落架工作性能的好坏及可靠性直接影响飞机的使用和安全。起落架与飞机机体机构有的同样的设计要求，即在保证起落架结构的强度，刚度，以及预期的安全寿命的前提下重量最小，同时要求起落架维护方便；易于更换，修理，还有空气动力和工艺性、经济性要求。

二.国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）
欧美国家起落架选用300M和35NCD16低合金超高强度钢整体锻件结构加工工艺，零件外形加工后进行真空热处理或可控气氛热处理。材料利用率只有12.5%-25.0%。
俄罗斯起落架选用30CrMnSiNi2A（真空冶炼）低合金超高强度钢锻件焊接结构加工工艺，主要受力构件采用高压真空电子束焊焊接，焊后进行热处理（空气炉加热+盐浴炉淬火）。目前，新型的高强度、高韧性和高腐蚀抗力的改进型镍-钴低碳合金钢已开始在舰载飞机起落架上应用，最典型的材料是AerMet100和AF100，此类材料除具有优异的综合力学性能外，还具有优良的疲劳性能和焊接性能，可替代现在使用的起落架结构材料300M和4340钢等。
国内起落架受力构件材料主要采用300M和30CrMnSiNi2A超高强度钢，有的采用整体加工，有的采用焊接结构。大型构件的深孔加工和热处理变形控制以及超高强度钢的高效数控切削加工是国内起落架加工存在的主要问题。另外AerMet100钢尚未应用。

目 录
1 引言······················································1
2 正文····················································2
2.1 绪论·····················································2
2.1.1 起落架的设计要求···············································2
2.1.2起落架的外载荷············································3
2.1.3 起落架的布置型式················································5
2.2 总体方案的设计·····················································7
2.2.1 本设计的特点················································7
2.2．2起落架收放方式选择··················································8
2.2．3起落架结构型式的选择·······································12
2.2．4起落架缓冲装置的选择·······································15
2.2．5起落架转弯系统的选择····································22
2.2．6起落架各作动筒的选择·······································25
2.2．7起落架轮胎的选择·······································29
2.2．8起落架有关参数的计算和校核·······························31
2.2．9起落架结构的疲劳设计与起落架的试验·····················32
2.3动画模拟···················································34
3 结论·····························································42
4致谢·························································43
5参考文献······················································44
附录 外文资料及译文
外文资料：
An introduction to the airplane··············45
译文：
飞机的介绍 ··············································62

1.引言
起落架是供飞机起飞、着陆时在地面上滑跑、滑行停放用的。它是飞机的主要部件之一，其工作性能 的好坏以及可靠性直接影响飞机的使用和安全。具体说，起落架主要功用有：一是吸收并耗散飞机着陆垂直速度所产生的动能；二是保证飞机能够自如而又稳定地完成在地面上的各种动作。为了有效地完成起功能，起落架设计面临着结构设计、机构设计、空气动力性能以及由飞机用途决定和维修人员提出的使用、维修等方面一系列存在的有一定矛盾的各种要求。举例来说，在多数情况下飞机起落架整个装置的重量占全机重量的3%~5%，占飞机结构重量的10%~15%；而它必须在飞机升空后
图10.8
以上就是对起落架动画模拟的全过程。

3. 结论
飞机的设计制造单位属于国防工业关键部门，直接关系到国家安全。所以关于飞机起落架设计方面的资料比较少，设计的手册，图纸较难得到。网上也很难浏览到相关方面的资料，即使有也只是很粗略的带过。所以给我的设计带来了不少困难。虽然历经三个多月苦心摸索，但不足之处还是比较多，比如，零部件的详细结构及其强度的分析，在我的设计过程中经常碰到，在一些零部件的尺寸确定不是很准确，常常采用按书本上的粗略图形进行成比例放大所得；在某些部件的选择上也缺乏足够的实际经验和深入的理论知识，所以设计时某些部件的选取不一定合适。通过这三个多月对该课题的认真研究与分析，使我对飞机设计有了全新的认识，它包含了很多的工程专业，是一门跨学科的综合技术，设计人员必须跟踪了解相关的新技术，不断创新。通过理论与实践的结合，对所学的知识有更加深入地领会。
本论文对前起落架收放机构设计的各个环节进行了不同程度的论述，下面把毕设过程中的一些体会和心得总结如下：
1.飞机前起落架机构设计不像原先想象中的那样简单，它不单纯只是一个结构，而是一个相当复杂的机械装置。牵扯的专业也非常的广，而且不同的设计方案对于受力分析、结构强度和气动布局都影响密切。只有认真计算、多查资料、掌握好相关的基础知识加上一些自己新的见解才可以找到比较好的结合点。来完成好这个课题。
2.AUTCAD绘图、论文和SolidWords动画模拟都是在计算机上完成，为了模拟前起落架的收放过程，特在寒假期间学习了SolidWorks软件，从零件的建模到装配再到动画模拟，有了较深入的了解。

４.致谢
本课题是在我的导师史卫成老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。在三个月的毕业设计过程中史老师对我进行了耐心的辅导，帮我解答了设计中的疑难问题，并给我介绍相关的理论、专业方面的书籍以及在设计课题方面难题，使我的设计得以顺利完成。史老师以其渊博的专业知识、独到的见解、严谨的治学态度，时刻感染着我。在设计过程中，他对我提出了许多的相关问题，并总是耐心地给我进行详细的讲解，并对我的设计提出了许多宝贵的意见和建议，使我的设计更加完善！
在多次的接触过程中，史老师还教育我在任何事上都要认真负责，不可有随便的想法，为我今后走向社会打好了心理上的准备。还要感谢系里的各位老师。正是系里的各位任课老师对我的精心教育和指导，才使我打下了专业基础，为我设计的完成奠定了坚实的基础。另外我还要感谢在全班的给予了我极大帮助的各位同们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。在这里请接受我诚挚的谢意!，谢谢你们!
由于本人水平有限，在设计方面欠缺和疏漏在所难免，在此恳请老师和专家给于指导改正，这次设计使我得到了很好的锻炼，自己深感获益菲浅。
再次感谢毕业设计期间给予我们帮助的所有老师、同学和朋友！

5.参考文献
【1】 李为吉编，现代飞机总体综合设计，西北工业大学出版社，2001.5
【2】 陶梅贞编，现代飞机结构综合设计，西北工业大学出版社，2001.9
【3】 扬培元编，液压系统设计手册， 机械工业出版社， 1995.2
【4】 武文康编，战斗机气动布局设计， 西北工业大学出版社，2001.7
【5】 宋静波编，飞机构造基础， 航空工业出版社，2004.2
【6】 Proceedings of the International Symposium on,Advancement of Aerospace Education and Collaborative Research in the 21st Century, June 17-19,2004,HANKUK AVIATION UNIVERSITY
【7】 《飞机设计手册》总编委会编，飞机设计手册 第7册：民机构型初步设计与推进系统一体化设计，航空工业出版社，2000.10
【8】 方宝瑞编，飞机气动布局设计，航空工业出版社，1997.6
【9】 《航空制造工程手册》总编委会编，航空制造工程手册.飞机装配，航空工业出版社，1993.12
【10】 《航空制造工程手册》总编委会编，航空制造工程手册.飞机机械加工，航空工业出版社，1993.12
【11】 《飞机设计手册》总编委会编，飞机设计手册 第7册：结构设计，航空工业出版社，1995.7
【12】 《飞机设计手册》总编委会编，飞机设计手册 第10册：结构设计，航空工业出版社，1995.7
【13】 周士昌编，液压系统设计图集，机械工业出版社，2003.7
【14】 西北工大机械原理及零件教研室编著．机械设计．高等教育出版社，2001.5第七版
【15】 华人杰编，英文航空词典 ，航空工业出版社，1982.7

附录 外文资料及译文
1.外文资料:
共7页 第7页