飞机起落架收放空间机构的分析与仿真.pdf

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1、第4期机械设计与制造2014年4月MachineryDesign&Manufacturel43飞机起落架收放空间机构的分析与仿真袁理’，蒋炳炎(1．中航飞机起落架有限责任公司，湖南长沙410200；2．中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙410083)摘要：由于飞机机翼剖面高度的限制，沿翼展方向收放的起落架机构受到较多空间上的约束，而空间机构的应用可解决平面机构的缺陷并将载荷更好地分布到机身，但是特殊的飞机起落架收放机构自由度计算困扰着设计人员。采用基于螺旋理论的自由度计算方法，解决了常规自由度计算公式不能正确计算该类机构自由度的理论问题。针对国内正在研制的某大型民机主起落架，在C

2、ATIA软件中建立相应的数字模型，并将模型导入ADAMS建立了起落架收放的虚拟样机，分析了起落架在收起过程中的动力学性能。关键词：起落架；空间机构；螺旋理论；虚拟样机中图分类号：TH16；V226．3文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)04—0143—03LandingGearSpatialRetractableMechanismAnalysisandSimulationYUANLi，JIANGBing-yan(1．AVICLanding—gearAdvancedManufacturingCorp，Hu’nanChangsha410200，China；2．StateKeyL

3、aboratoryforHigh—PerformanceComplexManufacturing，CentralSouthUniversity，Hu’nanChangsha410083，China)Abstract：Sincetherestrictionofwingsection"sheight，mainlandinggearretractingalongthewingspanofaircraftaresubjectedtomoreconstraintsinspace，butthisproblemcanberesolvedbyspatialmechanism，andloadCanbedist

4、ributedtomorelocationsofthefuselage．Generalformulacannotcorrectlycalculatedegreesoffreedomofaspecialmechanism；screwtheorymethodWOSusedtosolvethispuzzle．VirtualprototypeofalargecivilaircraftmainlandinggearindevelopingiscreatedbyCATIAandADAMS，andthedynamicpe~rmancesintheprocessofretractionareanalyzed

5、．KeyWords：LandingGear；SpatialMechanism；ScrewTheory；VirtualPrototype1引言2．1常规自由度计算方法计算单闭链空间机构自由度的Kutzbach—Grtibler公式为飞机起落架按收放方向可分为沿翼展收放和沿翼弦收放两P类。为减少起落架收放对飞机重心的影响，民用客机的主起落架F-2~一6+m~-f,1一般沿翼展方向收放。随着飞机重量与体积的发展，依旧采用平式中：—第i个运动副的自由度；m—公共约束，由于运动副或构面收放机构的大型起落架在空间上受到机翼厚度限制，而应用空件几何位置的特殊配置，使所有构件都失去另外某些运动间收放机构可很

6、好地解决此类问题。的可能性，等于对机构中所有构件加上某种公共约束一近年来，国内外公开的关于起落架收放机构的研究主要集消极自由度，指机构中原有的一些不起运动作用的自由度；中于讨论平面收放机构的运动和动力学性能Il_5l，未见到对起落架f一局部自由度，机构中不影响机构运动的自由度。收放空间机构的研究。针对这一现状，将引人螺旋理论来计算一由(1)式可知，要使空间单闭链机构的自由度不为0，则机构种民机主起落架收放空间机构的自由度，并利用软件建立相应的中所有运动副自由度之和应满足。据此可以设计出以空间5杆机起落架收放空间机构的虚拟样机，进行运动和动力学仿真。构为基础的起落架收放系统，参与计算的运动副有

7、1个球面副，42起落架收放机构自由度分析个转动副，其自由度为：有文章介绍了一种常见的国外民机主起落架收放空间机构F=Zs／一6+m-fp-f=3+1x4—6=1的结构，但未能计算出该机构的自由度[61。大型民用飞机的研制工仁l作已经在国内展开，而此类民机起落架机构的理论问题也困扰着同理，也可设计出以空间7杆机构为基础的起落架收放系设计人员。机构自由度的计算是机构设计的基础，然而常规的自统，其参与计算的运动副为