电动转弯系统减摆器的设计分析.pdf

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1、01．013统减摆器的设计威，廖平，汪赵宏(中南大学机电工程学院，湖南长沙410200)摘要：对油液式减摆器的结构和工作原理进行分析，在飞机整个起飞、着陆剖面内的交变载荷下，油液阻尼及弹簧的减摆器结构实现电动转弯系统主动转弯、滑跑纠偏以及防摆等方面的有机结合，可为相关设计提供参考。关键词：电动转弯；减摆器；阻尼；防摆；主动转弯中图分类号：V22文献标识码：B文章编号：1009—9492(2012)O1—0049—03Shimmy’SDesignandAnalysisofElectricSteeringSystemZHANGW

2、ei，LIAOPing，WANGZhao—hong(AVICLandinggearAdvancedManufacturingCorp．，Changsha410200，China)Abstract：Thispaperanalyzesthestructureandworking—principleoftheoil—typeshimmy．Atthepointoftheirregularloadsthatarearousedintheprofileoftakingofandlanding，theproductcanachieveai

3、rcraft’Sinitiativesteering，corectinganerrorandpreventingoscillation．Andthispapermaybereferencedbypertinentdesign．Keywords：electricsteering；shimmy；damp；preventingoscillation；initiativesteering1前言2结构设计及工作原理随着无人机产业的快速发展，对其安全性、起落架电动转弯控制系统如图1所示，其主高速性、机动性提出更高的要求。起落架是飞机要由

4、减摆器、控制器、无刷直流电机、无刷直流起飞着陆的关键部件，直接关系到飞机的安全。电机减速器、连接轴、连接杆、角度传感器等组发展起落架全电控制是今后无人机的发展趋势，目前国内对无人机起落架电动转弯装置的结构和控制原理还缺乏深入的研究，而电动转弯装置中减摆器是影响无人机全电控制关键因素之一。外筒飞机在整个起飞、着陆剖面内的交变载荷下，减摆器不仅是电动转弯系统实现主动转弯、滑跑纠偏过程中的一个重要连接件，同时减摆器可提供足够的防摆动态阻尼，防止主要由机轮绕定向轴转动和地面接触部分的变形，引起前轮剧烈侧向摆动而导致前起落架支柱和前机

5、身的晃动，甚至形成整个机身的颤振。因此，开展起落架减摆器的研发具有重要的理论意义和广泛的应用前景。为此，根据市场需求进行了某型式油液弹簧减摆器的结构设计，并对该结构进行了研究图1电动转弯系统原理图分析。收稿日期：2011—07—07[二]二]二与开发成。在地面滑跑转弯时，控制器控制电机转动，因素。电机通过连接轴、减摆器(~EnC,，减摆器通过两3．1节流阻尼个弹簧作用而使减摆器为一刚性元件)、连接杆将节流阻尼设计的好坏将直接影响起落架的摆力传递给机轮，从而驱动机轮绕起落架外筒转振性能，因此对节流阻尼的设计至关重要。但阻动，并

6、通过角度传感器时时向控制器反馈起落架尼的综合影响因素很多，该结构主要确定节流环的转动角度，实现起落架的转弯功能。当机轮承形腔大小，初步通过计算，得出几组数据，然后受侧向冲击能量引起机轮的偏摆时，该冲击能量通过试验确定减摆器的最佳阻尼孔径。通过防扭臂、连接杆传递给减摆器，减摆器活塞参考文献[1】，环形油孔油液流量公式如下：杆压缩(拉伸)，活塞杆运动将压缩减摆器一腔液Q=(1+1_5)(1)压油，使液压油高速通过环形节流孔流入另一腔，并通过液压阻尼发热及弹簧将起落架所受能式(1)中：=e；量耗散，确保起落架摆振性能，并能通过减摆

7、器￡厂一油孔环长度；防止电机受到巨大的冲击能量，缩短其使用寿，￡-一油液相对黏度；命。通过起落架电动转弯控制系统原理分析，减环形缝隙宽度；摆器很好的实现了起落架电动转弯主动控制与被D——油针直径。动阻尼的有机结合。由公式(1)知，当油针偏心值达到最大，即减摆器主要组成部件如图2所示，减摆器通=l时，流量为无偏心时流量的2．5倍。过两个弹簧(3)将活塞杆(6)保持在外筒的中油孑L流经小孑L阻力：间位置且活塞杆能相对与外筒拉伸或压缩，即向ApFL=(2)减摆器两端施加一定的拉(压)力，活塞杆(6)Lj,能相对于外简(2)向左(右

8、)移动。活塞杆相对由公式(I)、(2)可求出偏心环形孔的液压与外筒移动时，将迫使一腔油液通过活塞杆(6)及阻尼系数：油针(9)组成的节流孔流入另一腔，通过节流将￡一1机械能转化为热能在减摆器循环几个周期将其大+1．5)(3)部分耗散掉。式(3)中：K=为环形孑L形状系数。通过以上分析，减摆