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飛機起落架中剎車裝置及零部件的設計與加工路線制定(編輯修改稿)

2024-10-04 21:31 本頁面
 

【文章內容簡介】 能很快衰減, 平 穩(wěn)下來。在不平的場地上滑跑時,起落 架不應使飛機產(chǎn)生太大的顛簸 。 (2) 起落架應使飛機在地面運動時有良好的穩(wěn)定性、操縱性和適應性。飛機起飛、著陸方便,滑行轉彎靈活,轉彎半徑小,滑跑中不易偏向、滾翻或側翻,不產(chǎn)生不穩(wěn)定的前輪擺振。這些與起落架在飛機上的總體配置形式、配置參數(shù)及起落架的某些裝置有 第 Ⅰ 頁 共 Ⅲ 頁 關。 (3) 起落架應有良好的剎車性能 以 減小著陸滑跑距離,縮短所需跑道的長度,便于使用。同時也要 適當考慮在起飛滑跑前加大推力時能先剎住飛機。剎車裝置必須有效 ,最大允許剎車力與跑道表面 粗糙 度 有關,故兩者要相匹配。在側風著陸和高速滑行時,飛機不應有傾 斜或“ 在 地上打轉”等不穩(wěn)定的傾向。對于艦載飛機來說,由于在甲板跑道上著艦 時有攔截網(wǎng)或 攔阻鉤 強制飛機停止,所以起落架上無須裝強有力的剎車裝置。 (4) 漂浮性要求,輪胎的充氣壓力和起落架的構形應當根據(jù)飛機預定使用的機場跑道面的承 載 能力進行選擇,例如機場是很干 的混凝 土,還是松軟的泥地等,以使飛機能在預定的機場上順利通行。 (5) 起落架應便于在飛行時收藏于機體內,以減小飛行阻力,提高飛機的性能。因而應有較小的體積和可靠的收放機構、鎖定裝置、信號裝置以及起落架操縱、定向和糾錯 等裝置。 (6) 防護要求:這 包括兩個方面,一是對起落架本身的防護,因起落架常 常在某些特定環(huán)境中使用,如溫度、濕度、振動、塵土、煙霧等等。起落架 要注意防止污泥進入減震器、輪軸的內腔,要特別注意密封。還要防止輪胎拋起的外來物損壞外 掛的機 構、設備、電纜、液壓管道等,要 注意這些附件的布置。另一方面也要注意當起落架結構失效時,不使 破損物穿入乘員區(qū)、駕駛艙或造成燃油大量泄漏 [4]。 1. 5 研究剎車系統(tǒng)的目的 和要解決的問題 目的 現(xiàn)代飛機重量、以及起飛和著陸速度的不斷增加,促使了航空機輪結構的復雜化。而其中剎車裝置由于其重要性,也被越來越多的受到 關注。因此我們現(xiàn)在開設課題對剎車裝置進行研究是很有必要的。 我們通過研究不同的剎車裝置的特點,可以更好的完善它們,并且有可能對它們作出改進。這對于我們以后的學習和工作都有很大幫助。 要解決的問題 (1) 研究三種剎車方式及機械裝置。 ( 2)研究防止自動抱死的機構。 ( 3)掌握三種剎車裝置的傳動原理、結構和主要機件加工方法。 第 Ⅰ 頁 共 Ⅲ 頁 論文內容說明 本文第一章簡介飛機起落架的結構、形式;第二章對起落架所受載荷進行了分析;第三章講解了起落架剎車裝置的原理及分類;第四章主要就起落架加工工藝進行了闡述;第五章 選擇具體零件進行加工并對加工難點進行分析并最終解決了問題。 2 起落架受載荷分析 2. 1 著落載荷 飛機降落時可能有三點著陸、兩 點著陸,甚至一點著陸、側沿著陸等情況。以民航飛機為例,一般其使用中的著陸下沉速度為 至 / s, 若超過 / s 便稱為硬著 陸。關于著陸下沉速度各國有不同規(guī)定,按美國和我國民航條例的規(guī)定,民航機的限制下沉速度為 / s; 2. 2 滑跑沖擊載荷 飛機在起飛著陸的滑 跑過程 中,由于道面不平或道面上有雜物等都會 引起對 起落架的沖擊裁荷 。在著陸滑跑中還會有由于未 被 減震裝 置消耗掉的能量引起的震 動 (衰減 )載荷。一般情況下,這些載荷值比著陸撞擊的小,但由于滑跑距離長,滑跑沖擊載荷 反復作用的次數(shù)較多,因而對結構的損傷也較大。 2. 3 剎車載荷 為了縮短著陸滑跑距離,在滑跑過程中需要剎車。 這時機輪上除了受有剎車力矩引起的 Y 向載荷 外,還有較大的 X 向載荷 Pf(輪 胎 與地面的摩擦力 . 2. 4 靜態(tài)操縱載荷和地面停放載荷 飛機在地面牽引、地面進入定位時,常用牽引架對起落 架進行各方向的推、拉、扭、擺,造成靜態(tài)操縱 載 荷。飛機停放并固定在地 面上 時,可能受到大風而引起的載荷,這在沿海地區(qū)更應加以考慮。 起落架還受有其他一些載荷,如收放過程中作用于收放 機構上的 載荷,多輪式起落架由于載荷不均勻 而產(chǎn)生的偏心載荷等等。 總之,起落架的載荷是多種多樣的。必須注意的是起落架 所受的力 大多是動載荷。伴隨著機輪的旋轉和 剎車、減震器的伸縮等可能出現(xiàn)各種振動, 加 之多次起落、重復受載 (一般現(xiàn)代運輸機可能要完成 60000 至 70000 個起落 ),因此對起落架因疲勞載荷引起 第 Ⅰ 頁 共 Ⅲ 頁 的損傷和破壞應著更加以考慮 [5]。 3 起落架剎車裝置 3. 1 剎車裝置的功用 飛機著陸接 地時,具有較大的水平速度,但滑跑過程中,氣動阻力與機輪滾動阻力對飛機的減速作用卻比較小。如果不設法增大飛機的阻力,使之迅速減速,則著陸滑跑距離與滑跑時間勢必很長,其起降的跑道也將很長。所以飛機都裝有減速裝置。目前,機輪剎車裝置就是其中最主要的、應用最廣泛的一種 [6]。 3. 2 剎車減速原理與最高剎車效率 駕駛員操縱剎車時,液壓油進入固定在輪軸上的剎車作動筒,推動剎車片,使動片和靜片壓緊。由于摩擦面之間的摩擦作用,增大了阻止機輪滾動的力矩,所以機輪在滾動中受到的地面摩擦力顯著增大,飛機的滑跑速度隨之減 小。駕駛員剎車越重,進入剎車作動筒內的油液壓力就越大,剎車片之間也就壓的越緊,阻止機輪滾動的力矩就越大,因此作用在機輪上的地面摩擦力也越大??梢姡{駛員可以通過加大剎車壓力的辦法有效地縮短飛機的著陸滑跑距離。飛機沿水平方向運動的動能,主要是通過剎車裝置摩擦面的摩擦作用,轉變?yōu)闊崮苤饾u消散掉的。 但是,地面摩擦力的增大是有限度的。隨著剎車壓力的增大,地面摩擦力增大到某一極限值時,即使繼續(xù)加大剎車壓力,它也不會再增加。這時機輪與地面之間產(chǎn)生相對滑動,即出現(xiàn)通常所說的“拖胎”現(xiàn)象。機輪剛要出現(xiàn)脫胎時的這個極限摩擦 力,稱之為機輪與地面之間的結合力。飛機在著陸滑跑過程中,如果因剎車過猛而產(chǎn)生拖胎,不僅不能有效地縮短滑跑距離,而且會使輪胎過度磨損。 為了防止拖胎,駕駛員應該適當?shù)乜刂苿x車壓力,使地面摩擦力盡量接近結合力。機輪與地面壓得不緊,或地面越光滑,結合力就越小。著陸滑跑過程中,飛機的升力要隨著滑跑速度的減小而減小,即機輪壓緊跑道的程度,要隨著滑跑速度的減小而增加。 第 Ⅰ 頁 共 Ⅲ 頁 所以,著陸滑跑過程中,正確的剎車方法是:隨著飛機滑跑速度的減小而逐漸增大剎車壓力。如果跑道上有積水或結了冰,就變得比較光滑,結合力要減小,在這種情況下使用 剎車,就應該更緩和地增加剎車壓力。 著陸滑跑過程中,必須準確控制剎車壓力,使剎車力矩在每一時刻都非常接近但又不超過當時的結合力矩。這樣的剎車過程,就是獲得了最高剎車效率的過程 [7]。 3. 3 剎車裝置的分類 3. 3. 1 彎塊式剎車裝置 彎塊式剎車裝置是由殼體、兩個或幾個剎車彎塊、剎車作動筒和恢復彈簧組成。彎塊一般是 T 型或工字型剖面,由輕質合金鑄造而成。在剎車彎塊的外表面安裝著剎車片,它的材料要保證當同剎車套接觸時產(chǎn)生很大的摩擦系數(shù),經(jīng)常采用塑膠。 彎塊的一端固定在與輪軸剛性連接的剎車裝
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