飞机系统课程设计

飞机系统课程设计

（2014－2015学年度第2学期）

飞机起落架收放实验台设计报告

专业：飞行器制造工程

班级：120146A

组号：第五组

组员：120146101 蔡东 120146121 邵冠豪

120146122 史佳针 120146123 苏扬

日期：2015年6月29日

目录

1.设计任务和要求 (3)

2.实验台液压回路设计 (4)

2.1液压系统原理图设计与参数初步估算 (3)

2.2系统主要参数的确定与估算 (4)

2.3防坠安全措施 (11)

3.起落架收放构架设计 (12)

3.1确定执行机构的参数 (12)

3.2液压缸设计 (14)

3.3确定密封装置的型式和尺寸 (17)

3.4锁机构和作动筒 (18)

4.起落架实验台台架设计 (19)

5.实验台控制和指示系统设计 (20)

5.1起落架实验台控制系统方案 (20)

5.2操作台操作界面设计 (22)

5.3实验台操作方法 (23)

5.4起落架实验台数据采集系统 (24)

6.总结 (26)

7.小组分工 (26)

8.参考资料 (27)

1.设计任务和要求

设计任务：

设计以B737飞机主起落架为参考物的液压起落架收放实验台，对起落架实现收放，同时对起落架的收放速度进行控制和收放压力监控的作用。

设计要求：

1.掌握B737飞机主起落架的基本结构参数（含尺寸、重量）

2.计算起落架收放系统参数（含力矩、速度、运动学规律等）

3.根据起落架的参数确定实验台架的结构参数

4.根据参考资料设计液压实验台（含优化设计）

5.根据参数对液压实验台元器件进行选件。

设计内容：

1.参考B737飞机部件修理手册（CMM），掌握起落架的结构尺寸、重量、收放做动筒连接位置；

2.设计收放起落架所需力矩、收放的速度、运动轨迹等特征参数；根据起落架的结构参数和收放系统的性能参数，设计收放系统实验台架的结构参数；

3.根据起落架收放原理设计液压收放实验台，并对其进行必要的优化，达到项目的要求；

4.参考技术文件选择必要的液压元件（含液压泵站、收放做动筒、控制元件、压力表、流量计等）。

2.实验台液压回路设计

2.1液压系统原理图设计与参数初步估算

根据整个液压系统所提出的要求,选择合适的工作回路与泵源回路组成液压系统。工作部分要满足各动作部件功能、可靠性能等方面的需要;泵源部分应满足与工作部分协调一致。液压系统工作部分工作时,系统泵源应能立即提供所要求的功率;液压系统停止工作时候应能自动转入卸荷状态。

选择好的原理方案，是设计出高质量液压系统的基础。下面原理是经过几个方案比较，比较实际实用的一种，本次设计就以本系统展开。

方案原理图如下：

方案原理说明：如图所示为飞机起落架收放回路，液压泵2从油箱1吸油，其排油经过滤油器3、单向阀5供向三位四通电磁换向阀7，一小部分油液为蓄能器

6充压。若液压泵2出口压力超过调定值，则安全活门4打开，接通回油路卸压。单向阀5防止蓄能器6的压力油倒流。

起落架放下过程如下:当按下起落架放下按钮，换向阀7右端的电磁铁通电，将高压油接通至放下回路。高压有首先进入开锁液压缸的无杆腔，推动活塞向左运动，使起落架的钩锁开锁，开锁后活塞将中间的油路打开，高压油便通过开锁液压缸8进入起落架收放液压缸10的无杆腔，推动活塞放下起落架。同时，开锁液压缸的无杆腔8和起落架液压缸有杆腔的油液，经过换向阀7、回油总管流回到邮箱。单向节流阀11使起落架放下行程时形成较大的回油阻力，以减少起落架放下速度和撞击。由于液压锁的闭锁作用，温度上升时油液无处膨胀，故设热安全阀11，在超压时经它卸压。

按下起落架收起按钮时，为起落架收起过程，与收起过程相反。

2.2系统主要参数的确定与估算

2.2.1选择系统所用液压油

系统液压油选择一般按飞机的总体要求确定,本次设计选取BMS3-11液压油。

2.2.2 选取系统工作压力等级与系统工作温度范围

1）系统压力确定：

液压系统工作压力是系统的最基本参数之一，它对整个系统的性能有很大影响，随着液压系统输出功率增大，系统工作压力等级有日益提高的趋势。

现研究主要着眼于寻求最轻液压系统重量的所谓最佳压力.最早的结论是28MPa后来又以选择不同的压力等级来设计液压系统,结果表明在现有的材料条件下把现有的21MPa分别提高到28MPa,35MPa和42MPa,系统重量分别比原来轻5%,6%和4.5%所以认为系统的最佳压力为32-35MPa.提高工作压力等级对液压系统会带来密封困难,附件加工精度高,附件生产成本高,发热量加大可靠性和寿命

降低.因此在选取压力等级时不能一味追求高压结合实际情况选取本设计选取28MPa,由于要设计起落架根据材料选取20.7MPa作为设计压力。

压力选取具体参照下图：

图4-1压力曲线图

2）系统主参数给定

液压系统主要参数应满足标准化与规范化的要求，在此进行系统参数设计设定。

①泵的输出压力Pg=22MPa；

②主起落架液压缸的输入压力为P1=20.7MPa；

③溢流阀工作压力P=27MPa；

④液压系统的工作温度范围：-55°C～70°C；

⑤根据数据经验，取回油腔的压力（背压）为P2=0.8Mpa。

3）确定液压泵的流量和选取其型号

液压泵的两个主要参数为：额定压力和实际流量。液压泵的额定压力就是液压系统的工作压力为：22Mpa ；液压泵应提供的流量和型号可按以下步骤确定。

a,计算液压泵的实际流量

起落架放下的活塞杆的速度为：

s cm t L V /75.38/30/=== ○

1 式中L---活塞杆的最大工作行程

t---活塞杆伸出的时间（即起落架放下的时间）

根据液压缸有效工作面积及其活塞杆收放速度，可按照下式计算液压缸所需的流量：

22i V A Q i = ○

2 式中：

i A 2---液压缸有效杆腔有效工作面积；

2V ----液压缸要求的收放速度

min /74.6L Q Q i ==∑ ○

3 另外，考虑到：

① 液压系统存在内部泄露；

② 带动液压泵的发动机转速下降时，液压泵的流量下降；

③ 长期使用液压泵使供油量下降；

④ 系统中有些控制阀直接回流邮箱。

设定以上以上几种泄露量之和为∑∆Q ，并根据经验取值为：5.89L/min