某型飞机前起落架回中凸轮故障分析和改进措施

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1、航空学报ActaAerOnauticaetAstronauIIcaSinicaOct．252012VoJ，33No．101931—1937ISSN1000．6893CN11．1929／Vhttp：／／hkxb．buaaeducnhkxb@buaa．edu．cn文章编号：1000一6893(2012)10一1931一07某型飞机前起落架回中凸轮故障分析和改进措施彭志军*，李彬，崔阳中航工业洪都飞机设计研究所，江西南昌330024摘要：推导了某型飞机前起落架回中凸轮最小压力角和最大压力角的计算公式。通过与其同类型飞机前起落架凸轮压力角的比较，指出某型飞机前起落架凸轮刚开始

2、使用的时候，上、下凸轮接触面比较光滑，其摩擦系数比较小，此时实际压力角大于最小压力角，凸轮可以顺利回中；使用一段时间后，凸轮发生了磨损，表面粗糙度升高，上、下凸轮之间的摩擦系数增大，所需最小压力角相应增大；当凸轮之间的摩擦系数增大到一定程度后，回中所需的最小压力角将大于实际压力角，导致凸轮不能回中。但是，当凸轮的压力角增大，摩擦力也相应的增大，对上、下凸轮的磨损也增大，导致摩擦系数增大；当转弯作动筒驱动力不足以克服上、下凸轮之间的摩擦力和下部构件的重力而使凸轮转动时，前起落架操纵转弯将会变得困难。在不改变某型飞机前起落架缓冲性能的前提下，适当加大了凸轮的设计压力角，解

3、决了前起落架凸轮不能回中的问题，并且前起落架可以顺利操纵转弯。关键词：前起落架；凸轮；最小压力角；最大压力角；操纵转弯中图分类号：V226+．4文献标识码：A飞机前起落架通常采用凸轮回中机构u’2]。凸轮回中机构安装在前起落架缓冲支柱内部，由上、下凸轮组成，下凸轮固定在起落架主支柱外筒上，上凸轮固定在缓冲支柱活塞杆上。上凸轮与缓冲支柱活塞杆、轮叉和前轮等可以一起绕缓冲支柱轴线转动，在飞机起飞离地或者着陆之前使前轮处于中立位置。飞机在地面滑行时，缓冲支柱稍有压缩，上、下凸轮脱开，便于前轮左右偏转。某型飞机前起落架在机库进行地面收放、转向测试，开始阶段起落架回中正常，操纵

4、一段时间后，前起落架没有回到中立位置，导致前起落架转弯作动筒碰到了前轮舱侧壁蒙皮，使前起落架转弯作动筒活塞杆发生了断裂，同时压坏了前轮舱侧壁蒙皮。在其他飞机的外场使用中，也曾出现前起落架刚开始使用时回中正常，使用一段时间后出现回中缓慢或不能回中的现象。国内外文献很少涉及飞机前起落架凸轮的设计问题，尤其是凸轮压力角的设计，往往根据设计经验来确定，容易导致在前起落架的使用中出现凸轮不能回中的故障。本文给出了凸轮压力角与前起落架缓冲支柱充填压力、气腔容积、气腔压缩面积、凸轮直径、轮叉转动角度、转弯操纵力矩m等之间的关系，在此基础上分析了某型飞机前起落架凸轮不能回中的原因；在

5、不影响缓冲性能的基础上，提出了加大凸轮压力角的方案，改进设计后，前起落架凸轮回中正常，并且前起落架可以顺利操纵转弯。1前起落架凸轮最小压力角本文描述的前起落架凸轮回中机构如图1所收稿日期：2011．10．23；退修日期：2011·12-26；录用日期：2012—01—11；网络出版时间：2012·05·0817：53网络出版地址：www．cnki．net／kcms／detail／11．1929．V．20120508．1753．009html*通讯作者．Tel．：0791—88467034E—majl=pzhijung@163．com引用格武

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10、螺栓和扭力臂相连，扭力臂又通过螺栓和主支柱外筒上的耳片连接。下凸轮上的4个键楔入主支柱外筒内壁上的4个键槽中。上、下凸轮如图2所示，凸轮沿外径展开‘4。53如图3所示。图l前起落架凸轮回中机构Fig．1Noselandjnggearcamreturnmechanism＼／图2上、下凸轮Fig．2TopandbottomcamsI10．25曲图3凸轮展开图Fig．3Outspreadchartofcam^轮叉允许转动角度为9，上、下凸轮没有脱离，设此时缓冲支柱的行程为SH，缓冲支柱初始充填压力为P。，气腔容积为砜，气腔压缩面积为A。在凸轮运动的过程中，