毕业设计论文飞机前起落架机构设计论文

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1、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能收入到机体结构和飞

2、机阻力影响最小的空间中去。然而，现代飞机速度增大；现代战斗机均要求有近距离起落等高性能；一些大型运输机比过去重的多（如波音-747的重量是波音-707-320的两倍多），此时就必须采用大的多轮式起落架；同时上述种种原因使起落架的各种装置比过去更为复杂，而使其起落架的空间更显紧张。由此可见，设计人员要找到一个能最好地协调各种要求，同时又使结构轻、成本低的设计方案变得越来越困难了。现代飞机起落架是由结构、机构和各种系统共同组成的复杂机械装置，包括减震系统、受力支柱、撑杆、机轮、刹车装置和防滑控制系统、收放机构、电气系统、液压系统和其他一些系统和装置。因此起

3、落架设计比飞机结构设计的其他部件要包含更多的工程专业。起落架材料的发展状况，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

4、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。飞机起落架主要有以下几种类型：带机轮的起落架、雪橇、船身式、浮动式，分别用于陆地，雪地水上起降。2.正文2.1绪论2.1.1起落架的设计要求起落架与飞机机体结构有同样的结构设计要求：即在保证起落架结构的

5、强度、刚度以及预期的安全寿命的前提下重量最轻；同时要求起落架使用、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。在使用中起落架系统范畴出现的问题比较多，而它与飞机的安全又有很大关系，因此起落架应具有很高的可靠性。起落架处于复杂的疲劳载荷作用下，就其设计准则而言与飞机的机体结构有所不同，就目前看它一般按全寿命（即疲劳寿命）原理设计，而不按损伤容限原理设计。这主要由于起落架构件因载荷大而多采用高强度或超高强材料，其临界裂纹长度小，从裂纹可见检出到裂纹扩展寿命短；在有些部位裂纹的检查比较困难。因此，目前国内外在进行起落架设计时均按安全寿命设计。

6、过去的起落架寿命大大低于飞机机体结构的寿命，需定期更换。现在国外在起落架设计时都要求起落架与机体结构同寿，并实现了这一要求，我国也基本达到这一水平。除了要达到上述要求外，起落架还应满足与本身功能有关的各项要求：（1）在起飞和着陆滑跑、滑行、机动或牵引时，飞机有良好的操纵性和稳定性。这是通过合理选择起落架参数、布局、减震和刹车系统性能来达到的。（2）着陆和滑行时对动载荷有良好的减震缓冲性能。减震系统应能吸收着陆撞击时的全部额定能量，使飞机结构件上的载荷不超过设计值。这些能量应由减震缓冲系统消耗掉。（3）在给定宽度的机场跑道上有180。转弯的能力。实现转弯

7、主要利用可操纵的机轮、刹车装置和发动机，并要合理选配起落架参数、类型、数量和机轮的布置。（4）保证起落架舱门打开、关上及支柱收上、放下时有可靠的锁定机构。不允许在飞行中发生起落架自行脱落和地面上自行收起的现象，因此起落架手起机构应能锁定。起落架的收起时间应尽可能短。（5）在选取起落架的参数和支柱的结构形式时，在满足强度、刚度和寿命的条件下使起落架尽可能轻。2.1.2起落架的外载荷：（1）着陆撞击载荷飞机降落时可能是三点着陆、两点着陆、甚至一点着陆或侧滑着陆。这样飞机以一定下沉速度着陆时会受到不同的撞击载荷，如垂直撞击、前方撞击和惯性力矩等。如图1.1（

8、2）滑跑冲击载荷飞机在起飞、着陆的滑跑过程中，道面不平或到面上有杂物都会引起起落架的冲击载荷（