A320主起落架收放原理分析及运动仿真 - 图文

分类号 V226.3 U D C 621.8

编 号 20090815022 密 级 公开

中国民航飞行学院

毕业设计（论文）

A320主起落架收放原理分析及运动仿真

题 目 Principle Analysis and Simulation of the

Extension and Retraction of the A320 Landing Gears

作者姓名 专业名称 飞行器制造工程 指导教师姓名及职称 提交日期 2013年6月4日 答辩日期 2013年 6月7日 答辩委员会主任 评 阅 人

20 13 年 6 月 4 日

A320主起落架收放原理分析及运动仿真

A320主起落架收放原理分析及运动仿真

学生： 指导教师：

摘 要

起落架是飞机重要的结构之一，在飞机的起飞、着陆以及停放时发挥重要作用。起落架收放系统使得起落架在起飞和降落时能够将起落架收起和放下，有效地减少飞机飞行阻力，提高飞行效益，是起落架的重要功能之一。

本文详细介绍了现代飞机起落架收放系统，并针对A320飞机主起落架收放进行了分析。应用PROE软件建立起落架的主要零部件并装配成系统再仿真起落架收放过程。根据运动原理设计起落架锁机构和收放作动筒运动参数，并且输出了需研究的仿真数据以及运动动画。以此为基础研究起落架收放系统的运动，并且详细分析了起落架收放过程中锁结构和收放作动筒之间的作动关系。

基于PROE软件建立起落架及模拟起落架收放运动，为起落架结构优化和改型设计、收放运动性能分析奠定一定的技术基础，对起落架收放系统的学习有一定的参考价值。本文通过软件调试指出了下一步将要研究的方向，对于起落架收放系统的改进研究有一定的参考价值。

关键词：起落架，收放，仿真

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Principle analysis and simulation of the extension and retraction

of the A320 main landing gears

Abstract:

The landing gear is one of the important structures of the plane, when the aircraft takeoff, landing and parking,it plays an important role.Landing gear system can make the gear up or down during take-off or landing , effectively reduce the flight resistance, improve the efficiency of the flight, is one of the important function of the landing gear.

This paper introduces the modern aircraft landing gear system in detail,analyzes the extension and retraction of the A320 main landing gears.The main landing gear parts and assembling them into system was established by Pro/E software as well as simulation the process of landing gear extension and retraction. According to the principle of motion design motion parameters of landing gear’s actuating cylinder and lock mechanism, and output the important simulation data and motion animation. Based on this research, analyzed in detail of the relationship between the closes lock structure and actuating cylinder in the process of gear system movement.

Based on Pro/E software build landing gear and simulation it’s movement, lay a technical foundation for landing gear structure optimization and retrofit design, performance analysis and movement. It also has certain reference value for the study of landing gear system. Through the software debugging, this paper points out the next step of future research directions, improvements to the landing gear system release study has certain reference value.

Key Words: landing gear , the extension and retraction, simulation

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目 录

第1章 绪论 .......................................................................... 1

1.1 论文背景 ..................................................................... 1 1.2 起落架现代设计技术 ........................................................... 2 1.3 本文研究内容 ................................................................. 4 第2章 起落架收放及运动分析 .......................................................... 5

2.1 起落架简介 ................................................................... 5 2.2 起落架收放方式 ............................................................... 7 2.2.1 主起落架收放方式 ...................................................... 7 2.2.2 前、后起落架收放方式 .................................................. 7 2.3 A320飞机起落架分析 ........................................................... 7 2.3.1 A320飞机起落架概述 .................................................... 7 2.3.2 A320飞机起落架收放运动分析 ........................................... 11 2.3.3 A320飞机起落架收放锁定分析 ........................................... 13 第3章 A320主起落架三维模型建造 ..................................................... 15

3.1 CAD/CAE技术 ................................................................. 15 3.2 Pro/ENGINEER简介 ............................................................ 16 3.3 起落架模型建造 .............................................................. 17 3.3.1 零件模型建造 ......................................................... 17 3.3.2 零件模型装配 ......................................................... 20 第4章 A320主起落架收放运动仿真 ..................................................... 23

4.1 仿真参数设置 ................................................................ 23 4.2 仿真过程 .................................................................... 25 4.3 仿真结果分析 ................................................................ 28 第5章 总结与心得 ................................................................... 30

5.1 论文总结 .................................................................... 30 5.2 设计心得 .................................................................... 30 致谢 ................................................................................. 33 参考文献 ............................................................................. 34

I

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第1章 绪论

起落架是飞机重要的部件之一，在飞机的起飞、着陆等过程中发挥着至关重要的作用。现代飞机起落架大多数为可收放式起落架，在飞机起飞后收进舱内，以求减小飞机阻力，节省油耗。起落架能否有效收放关乎飞机飞行安全，具有重大的研究意义。

1.1 论文背景

为了减小飞行中的阻力，现代飞机的起落架通常是可收放的。即在起飞后，将起落架收入飞机内部（机翼或机身内）并关闭起落架舱；着陆前，再放下起落架，将之固定在一定的位置并可靠地锁住。主起落架收放的基本形式有沿翼展方向收放和沿翼弦方向收放两种，而前起落架一般沿机身方向顺风收起。收放任务由收放执行机构完成，它的作用是按指定的运动形式，将起落架准确地收或放到飞机上的指定部位，收放机构一般采用四连杆机构[1]。

在我国，飞机结构的合理性、安全性一直受到包括飞机行业政府部门、飞机生产企业和普通乘客在内的共同关注。一方面，政府部门制定了强制性的飞机设计安全法规；另一方面，广大乘客在乘坐飞机时，将其安全性作为重点考虑的内容。

现代飞机起落架系统在飞机的所有工作部件中起着至关重要的作用，其工作状态直接影响到飞机起飞、着陆性能的实现与飞行安全。由于现代飞机空地循环周期缩短，寿命期内地面运动距离增长，因而致使起落架结构所承受的动载荷较大，造成系统工作环境复杂，出现故障较多。在现代飞机起落架的各个工作部件中，收放机构在使用中发生失效的概率是比较高的。现代飞机起落架收放机构常见故障有：收放机构（特别是连接部位）出现疲劳裂纹；减震装置密封损坏而漏油泄气，使减震性能下降而载荷增大；收放机构变形过大导致卡阻；位置锁失效而无法上锁等等。例如：1998年9月10日。中国东方航空公司MD-11型2173号飞机在前起落架无法放下的情况下，在上海虹桥机场喷洒泡沫灭火剂的跑道上实施迫降，飞机损坏。经调查研究发现：因为收放机构中的构件损伤而导致起落架放不到位，致使飞机迫降事故发生的概率为34.4%[2]。另据资料统计，1993-2003年十年间，各类飞机因起落架系统故障引起的飞行不正常事件占不正常飞行事件总数的15%，而其中因起落架收放系统故障引起的事故就占到了23%[3]。基于上述现状，进一步加深对起落架收放系统的研究显迫切而重要。

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1.2 起落架现代设计技术

我国飞机起落架型号的研制，大多仍采用传统的仿制和测绘改型设计方法,尤其在收放系统设计中，干涉、动力学分析等因素显得不太重要，因而基本不予考虑。近年来，伴随着我国新机种的设计，国内开始自行设计起落架系统，尤其是大型飞机的起落架系统。但目前起落架型号研制从设计、试验、定型，到通过试飞条件下的极其严格的考核，平均需五至十年，要经过许多次设计修改循环，而目前美欧国家新型起落架型号平均只需二至三年，一种起落架改型甚至只要六个月就可基本完成，造成这种研制周期的差异的主要原因是国外普遍采用了起落架现代设计技术。

现代设计技术是由设计方法学、优化设计技术、有限元技术、控制技术、系统仿真技术及CAD技术等基础技术组成的。CAD技术经过了三十多年的开发，已越来越成熟,像CATIA、UG、PRO/E那样的大型集成CAD支撑系统已能实现三维造型、有限元分析、优化计算、绘图、数控加工编程一体化，使设计、分析、试验和制造的全过程中的所有工作能同时完成。根据国际权威人士对机械工程领域产品性能试验和研究开发手段的统计和预测，传统的机械系统实物试验研究方法，将在很大程度上会被迅速发展起来的计算机数字化仿真技术取代。起落架现代设计技术是以“起落架现代设计理论与现代设计方法(例如动态优化设计、有限元、仿真、可靠性技术、控制技术等)”为基础，以“计算机及CAD”为工具，以“实现起落架设计自动化、优化起落架整体性能为目标”的综合技术。

起落架的收放机构运动复杂，起落架的收放，上、下位锁开锁和上锁，舱门的打开和关闭等均要正确匹配和协调，否则将会发生飞行事故。

我国开展了与起落架现代设计技术密切相关的专题研究，并取得了一大批研究成果，其中有些达到世界先进水平，如变油孔双腔缓冲器设计技术，飞机前轮防摆技术，飞机地面运动动力学分析技术，长寿命、高可靠性起落架设计及寿命评估技术，起落架结构优化设计技术，起落架收放系统仿真分析技术，起落架主动控制技术等，这些成果部分地应用于型号研制中，并取得了一定效果。许多学者与研究生在理论方面也开展了一系列研究工作。《起落架设计与评定技术指南》集中反应了我国近年来在起落架现代设计理论与方法方面的进展情况。但与国外相比，我国的大量研究成果是分散的，孤立的，没有作为模型、算法或程序模块集成于一套系统中，成为设计师的实用工具，更没有在高水平的硬件与软件平台上形成一套先进、实用、高效的起落架专业CAD/CAE软件系统，因而我国型号研制基本上仍是完全采用传统模式，费时、费力、耗资。

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国内起落架的研究软件主要有南京航空航天大学和西北工业大学共同开发的起落架设计分析软件系统LCAE，功能比较强大，能进行结构布局设计、起落架机构运动分析或应力分析、有限元总体应力分析、变形及载荷分析、缓冲性能分析、损伤绒线分析、及破坏危险性分析。可以实现图形及文本的前处理功能、后处理功能、分析程序的过程处理功能。另外还有南京理工大学和沈阳飞机研究所的起落架设计专家系统ALGDES，它能进行结构布局设计和强度分析、系统空间位置造型仿真机干涉分析，它建立了起落架设计的知识表示形式和组织形式，即专家系统。北京航空航天大学和西北工业大学都做过起落架防滑刹车系统的机械装置和仿真软件。有人研究了飞机接地时所受到的加速度的计算方法[6]，介绍了最大过载对飞行、起落架和气动力参数的敏感性。从国外文献上来看，有的从动能的角度研究了起落架摆振，还有的对在各种条件下的起落架性能进行了仿真，主要是在载荷及变形方面给予仿真。

在起落架行业，国外在大力开展起落架理论与专题研究的基础上，发展和推广应用起落架现代设计技术。在与现代设计技术密切相关的起落架专业理论研究方面，国外从六十年代开始，己做了大量专题研究工作。如DAUTI等公司从六、七十年代起对起落架结构进行了大量实验与理论研究，在此基础上形成了一套行之有效的规范和方法。美国国家研究委员会(NRC)、朗利(Langly)研究所在七、八十代就已把有限元、模态分析技术、多体动力学和主动控制技术引入起落架问题研制中，提出了一系列新理论与分析方法。在可靠性方面，美、英、德等国的主要起落架生产厂商已分别拥有了自己的起落架可靠性设计体系，并应用于产品研制、生产中。这些起落架专题研究提供的先进理论成果，为国外起落架现代设计技术的开发与应用提供了专业理论支撑。在综合运用起落架先进理论研究成果与一般现代设计技术研究成果的基础上，国外早己开发出了一整套成熟的起落架现代设计技术及相应的起落架专业CAD/CAE一体化软件工具，并已推广应用于起落架产品研制中，取得巨大效益。德国航空宇航研究院在研制起落架中就开发与运用了起落架动态仿真与优化CAD/CAE集成软件系统SIMPACK。在研制的初步阶段，根据起落架的设计要求，由起落架的模型库滑跑、刹车、牵引、转弯等方面的动态力学数学模型，用计算机精确地模拟起落架的上述性能(以往都是大量的试验来确定研制中的起落架的性能)，然后再对一些主要部件进行最优设计。由于开发与应用了起落架现代设计技术，研制样品的费用与周期大为降低。意大利DAUTI公司70年代就已建立了起落架CAD/CAE系统，并应用于各种起落架产品研制中。

从检索到的文献来看，在起落架仿真方面的研究主要都是集中在某一个机构或部件上

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的。比如缓冲器的缓冲性能分析、滑落摆振分析、防滑刹车的研究，但是在起落架一体化的运动特性仿真研究中，各个分布质量所受到的力、速度、加速度的大小等等动力学特性仿真研究却涉及的很少，而这些也是起落架整体特性的关键。有的虽然在起落架一体化仿真方面做过研究，但都仅限于结构布局设计，机构运动分析。

1.3 研究内容

内容本文首先介绍了可收放式起落架，并介绍了起落架的各种收放形式，以空客A320为例，详细分析了起落架的收放原理。使用三维软件Pro/E制作出A320主起落架各个部件的三维模型，并组装成起落架的三维模型，进行主起落架运动仿真模拟。 其主要内容有：

（1）总结了起落架的各种结构形式及收放方式，针对A320飞机起落架的收放机构进行了功能原理和收放运动分析。

（2）介绍CAD/CAE技术，应用pro/E软件[4]建立了A320飞机主起落架的零部件的三维模型，并进行了装配。

（3）使用Pro/E软件中的“机构”功能，对A320主起落架进行运动仿真。 （4）总结本文,详细介绍本次设计的心得。

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第2章 起落架收放运动分析

2.1 起落架简介

起落架是飞机的起飞着陆装置，主要用于飞机的起飞、着陆、地面滑跑和地面停放。飞机在起飞滑跑、着陆接地和地面运动时会相对于地面产生不同程度的撞击，起落架应能承受并减缓这种撞击，从而减轻飞机受载。起落架还应使飞机在地面运动时具有良好的操纵性和稳定性。为了降低飞机在飞行时的阻力，起落架通常是可折叠收放的[5]。

起落架的基本功能可归纳如下：

① 支撑飞机机体，使之便于停放和运动。 ② 通过缓冲器吸收撞击能量。

③ 通过机轮刹车装置吸收水平方向能量。

④ 通过转弯操纵机构或者差动刹车控制飞机转弯和地面运动。 ⑤ 减缓飞机滑跑时由于跑道不平导致的振动。

其它功能有：为地面操纵(牵引、顶吊)提供附件，通过起落架测量飞机重量与重心，对飞机装载量提供目测指示，通过折叠收放减低气动阻力，在起落架支柱上安装着陆灯，为驾驶员提供收放信号，为舱门机构提供连接凸耳等。

总之，起落架的作用是在飞机着陆运动状态时吸收着陆能量、减缓滑行振动以便使乘员不感到不适。

起落架在飞机上的分布形式一般有以下几种：前三点式、后三点式、自行车式和多点式。前三点式，起落架的两个支点（主轮）对称地安置在飞机重心后面，第三个支点（前轮）位于机身前部。具有前三点式的飞机，地面运动的稳定性好，前进时不会打转，易于转弯，起飞和着陆时失业好，所以目前大多数飞机为前三点式。后三点式，起落架的两个支点在飞机重心前面，第三个支点在飞机重心之后。此种方式的起落架构造简单，重量轻，但飞机的稳定性较差，飞机容易打转。自行车式起落架的两组机轮分别安置在机身的下部、飞机的重心前后，另有两个辅助轮对称地装在左右机翼下。多点式起落架常用于一些重型飞机，如波音747,、空客A380等等，它由前起落架、两个机体起落架和两个机翼起落架构成。

起落架的结构形式主要分以下几种[6]： （1）构架式起落架

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构架式起落架通过一套承力构架与机翼或机身连接。承力构架中的缓冲支柱及其他杆件都是相互铰接的，当起落架收到地面反作用力时，他们只承受拉伸或压缩的轴向力，不承受弯矩，因此结构重量较轻，构造较简单，在一些轻型低速飞机上采用得较多。但这种起落架的外廓尺寸大，很难收入飞机内部，因而它的发展受到限制，在高速飞机上已经不采用。

（2）支柱套筒式起落架

支柱套筒式起落架是有外筒和活塞杆套接起来的缓冲支柱，机轮直接连接在支柱下端，支柱上段固定在机体骨架上。其承力支柱和缓冲器是一体。

支柱套筒式起落架比构架式起落架体积小，容易做出可收放的形式。但是这种起落架承受水平撞击时，缓冲支柱不能很好地起缓冲作用。因为当缓冲支柱受到正面来的水平撞击时，水平撞击力使支柱承受较大的弯矩，而不能很好地使支柱受到压缩。当缓冲支柱受到较大弯曲作用时，活塞杆和外筒接触点（支点）产生较大的摩擦力。这样不仅使缓冲支柱的密封装置磨损，产生漏油现象，而且它的工作性能也要受到影响。

现代飞机起落架一般都采用支柱套筒式起落架。本文在模拟的模型也是支柱套筒式起落架。

（3）摇臂式起落架

摇臂式起落架的机轮通过一个摇臂悬挂在承力支柱和缓冲器下面。

当起落架承受水平和垂直撞击载荷时，都可以使缓冲器受到压缩，从而具有水平和垂直方向的缓冲效果。而传力过程中，缓冲器只承受轴向力，不承受弯曲作用。摇臂式起落架与支柱套筒式起落架相比较，具有以下优点：缓冲器不受弯矩，只承受轴向力，所以密封性比较好，不易漏油，摩擦力较小；吸收正面来的水平撞击载荷的性能较好等等。

摇臂式起落架也有不少缺点。例如，构造比较复杂，缓冲器及接头受力较大，重量一般较重。因此一般不易在重型飞机上使用。

起落架的收放系统是起落架的重要系统之一，对起落架收放系统的要求是：起落架收放机构的时间应符合要求；保证起落架在手上和放下时都能可靠地锁定，并能使驾驶员了解起落架的收放情况；收放机构必须协调工作，是起落架收放、锁和舱门等能按照一定的顺序工作。系统应在不安全着陆时间向机组发出警告；在正常收放系统故障时，应有应急放下系统。为防止飞机在地面上起落架被意外收起，系统应设置地面防止误起得安全措施。

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2.2 起落架收放方式

飞行速度大于250km/h时的飞机在飞行中起落架要收起，这样可以大大降低飞机的迎风阻力，改善气动性能以及飞行性能。可收放起落架尽管增加了重量，使飞机的结构设计和使用复杂化了，但提高了飞行时的总效率。起落架的收放运动方式和起落架本身及其收放结构越简单，机翼、机身和起落架舱的承力型式也越简单，起落架要求的收放空间就越小，收放起落架就能得到更多的效益。 2.2.1.主起落架收放方式

当主起落架固定在机翼上时，它可以沿展向或弦向收放。 （1）沿展向收起有以下几种方式：

① 机轮往机身方向运动，这种方式常用于机翼根部结构高度可以容纳机轮的情况。 ② 机轮远离机身方向运动，这种方式适合小机轮起落架。当处于收上位置时，质量外移，使飞机的机动性能变坏。这种方式的收放机构也比其他方式要复杂，因此较少使用。

③ 机轮往机身方向运动并将机轮收入机身中，这种方式多用于下单翼飞机，更适合于带小车式的主起落架的收放。

④ 机轮往机身方向运动，将机轮收入机身中并使机轮转向，这种方式用在高速薄机翼飞机上，因为机轮放不进机翼中。由于带了机轮转向机构，其结构较为复杂。 （2）沿弦向方向收起方式有两种:机轮向后运动和机轮向前运动。 2.2.2前、后起落架收放方式

前、后起落架支柱通过机轮的向前和向后运动收入机身中，后支柱经常向后运动收入机身尾部整流罩中。在选择前起落架支柱收放方向时除了要考虑总体布局外，还必须考虑尽量减小飞机重心位置改变的要求。

2.3 A320飞机起落架分析

2.3.1 A320飞机起落架概述

空客A320起落架，该起落架为常规前三点可收放式，由一个前起落架和两个主起落架组成。起落架可起降60000次。生命周期的耐久性设计参照于FAR和JAR(不考虑损伤容限)，主起落架的检修相隔时间是20000次着陆或者10年。起落架的操控由传感器和两套独立的起落架控制单元电脑(LGCIU)电传操纵。

前起落架装有油液氮气式缓冲支柱和一对机轮。机轮为双轮连锁形式。为了改善飞机滑行时的灵活性，前起落架机轮是可操纵的。当起落架离开地面时，机轮在纠偏机构的作

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用下回到中立位置。每个主起落架装有油液氮气式缓冲支柱和一对机轮，其中每个机轮有一个液压刹车装置。前、主起落架的正常收放用液压系统进行，在飞行中均收到机身内[7]。如图2-1。

液压操纵门

齿轮传动门

前起落架

主起落架

齿轮传动门

液压操纵门

图 2-1 A320飞机起落架总体布局外形

空客A320飞机飞机起落架具有如下特点：

① 常规前三点式起落架，直接作用式油气缓冲器。 ② 主起落架侧向收起，前起落架前向收起。

③ 两套起落架交互式控制单元（LGCIU）的电传操纵。 ④ 具有自由放下／液压驱动应急弹下两种模式。 ⑤ 对起落架的回收释放进行交互式使用。 ⑥ 一套LGCIU系统失灵，另一套系统可切换控制。

⑦ 在速度高于260节时通过液压来自动使起落架降压以防止变速杆卡在中性位置。 ⑧ 利用新型探测器来代替微型开关来进行位置传感。 左右轮距：7.59m，如图2-2。

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图2-2 主起落架左右轮距

前后轮距：11.04m，如图2-3。

图2-3 A320飞机前后轮距

A320飞机起落架系统包括：

① 两个主起落架和它们相应的舱门。 ② 一个前起落架和它相应的舱门。

③ 两个与起落架和它们的舱门相对应的收放系统。 ④ 起落架机轮和它们相应的刹车系统。 ⑤ 一个前起落架转向系统。 ⑥ 一个指示和警告系统。

飞机在地面上时由起落架支撑，由减震器吸收飞机的着陆和滑行相关载荷。在飞行过程中，起落架收入飞机腹部的起落架舱内。当起落架放下或者收入的时候其相关的舱门会关上以便使飞机保持较好的气动外形。 （1）主起落架和舱门

主起落架的主作动筒由高强度钢(300M)锻造而成，侧撑杆和连杆锁的材质是轻铝

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第5章 总结与心得

5.1 论文总结

内容本文通过现代CAD/CAE技术，使用Pro/E三维仿真软件制作出A320主起落架收放机构的主要零部件，组装成三维模型，并进行起落架收放运动仿真。主要完成了以下工作：

1.首先介绍论文背景，简述起落架研究现状，详细介绍了起落架的结构形式、起落架的收放方式等等。并针对A320起落架进行了细致分析。

2.对现代CAD/CAE技术简单介绍，Pro/E软件概况，以及本次设计中主要用到的Pro/E建模和Pro/E机构仿真模块。使用Pro/E软件建造出A320主起落架收放机构的零部件三维模型，组装成为主起落架三维模型，为起落架收放运动仿真建立基础。

3.在Pro/E软件的机构仿真功能模块中，设立伺服电机来模拟起落架作动筒中的液压动力，推动作动筒活塞杆运动，进而完成起落架收放运动仿真，并对其进出简单的分析。

5.2 设计心得

本设计为A320主起落架的收放运动仿真设计，在毕业设计的准备、制作和完成过程中遇到了许多的困难和问题，但在自身努力和老师帮助下，都一一解决，完成了毕业设计。

前期，在毕业设计准备阶段，主要是资料收集工作，特别是A320起落架数据的准备。通过在图书馆资料室和电子阅览室中的搜索，找到很多关于起落架的资料文献，在机型查室找到A320手册等文献。通过网络和老师的帮助，搜集到A320的多种维修手册，如，飞机维修手册（AMM）、图解零件手册（IPC）等等，并在手册中找到起落架结构图、起落架零件图等。在图书馆电子阅览室，搜索到南京大学航空航天大学、西北工业大学等大学的学生关于起落架仿真的论文[16]以及很多的期刊杂志等，为论文的撰稿、设计的制造打下坚实的理论基础。

软件方面，在去年制作课程设计中学会Pro/E基本操作的基础之上，通过借阅图书馆中Pro/E建模和仿真累的书籍，如：林清安的Pro/ENGINEER野火3.0中文版动态机构设计与仿真，Pro/ENGINEER Wildfire 4.0建模基础与实例等，来学习如何使用Pro/E制作三维模型并进行组装和运动仿真。掌握了Pro/E软件的使用方法和使用技巧，为毕业设计的制造打下了技术基础。

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中期，为起落架建模和仿真阶段。此阶段也是整个设计的最难阶段。首先，由于无法找到A320起落架各个部件的确切尺寸参数，只能根据手册中的图册来自行测量各个部件的尺寸，采用相对尺寸来建造部件模型。现实中的起落架是非常复杂、尺寸准确的系统，包含收放、刹车、锁定、减震等多个系统，针对本次设计，我们简化起落架结构，减去了起落架多余部件和线路，留下起落架的收放机构和下位锁，并按照相对尺寸来设计各个零件。如：A320AMM手册中的32-11-00 page2、page4、page5等页。

零件建模过程中，对于单个零件，应该尽量做的与实际形状结构相似，功能相同。对于后面需要连接的多个零件之间，连接处应该规范、合理的设计连接头。简单的零件模型，主要使用Pro/E中的拉伸、旋转等特征来完成。对于某些复杂的构件模型，如起落架外筒支柱，则需要通过草绘来定位各个部分的位置，顺序建造各个部分来完成模型。为了美观、形象，零件模型中的棱角、棱边需要进行倒圆角或倒直角，个别部位需要进行拔模等。如果零件的尺寸需要修改时，应该按照制作的相反步骤来修改，避免因修改某项数据而使相关联的其他部位发展变化。

装配模型时，应注意实际中的连接形式。Pro/E软件提供了多种的连接形式，如刚性、销钉、圆柱、求、轴承等连接形式。由于起落架中多为插销连接，设计中省略了销钉的作用，连接处都用Pro/E装配中的销钉连接来装配。进行销钉连接时，需要进行轴对齐、面对齐和旋转轴确定，并且可以对旋转的角度进行设定。值得注意的是，设计中作动筒外筒和内筒之间的连接应为圆柱连接，起落架外筒与轮轴之间也应为圆柱连接。注意各个零件的连接顺序，原则上因为由上到下连接，由于设计制作的为A320右侧主起落架，横向则为有右向左顺序连接。连接好后，可以按Ctrl+Alt同时鼠标点击模型的原件，手动拖动起落架运动，来测试连接的正确。某些零件有时需要多个零件时，在连接定义中要建立多个连接集，并注意尺寸，防止因为尺寸错误而无法正确连接。起落架斜支柱、锁支柱和锁作动筒需要整体连接到一个平面上才能在收放中运动，所以连接这些结构中的零件时应注意将各个零件的中心平面对齐。模型中需要有三处进行空间固定，固定件分别连接起落架外筒支柱、收放作动筒外筒和位于上部的斜支柱。

运动仿真为本设计的中心。仿真前需要设定伺服电机来模拟液压作动筒的运动，进而使整个收放机构运动起来。本设计中需要对收放作动筒和锁作动筒处设置伺服电机，锁作动筒由于运动时间短、运动距离短，设置为匀速运动；为更真实的模拟实际中的起落架收放，收放作动筒中的活塞杆设定为加速-匀速-减速的运动方式，将伺服电机设置为自定义分段模式。运动仿真中，起落架收上时，先是锁作动筒收起，进行下位锁解锁，再由收放

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A320主起落架收放原理分析及运动仿真

作动筒运动，推动起落架运动，收起起落架。与此同时，斜支柱和锁支柱折叠起来，完成收起。

后期，为论文撰稿和完善阶段。通过前面搜索的文献资料和手册，结合设计过程及结果，撰写论文主体。由于论文书面无法形象表现出仿真过程，所以论文中详细的地叙述出仿真过程，并会在答辩中通过视频和软件仿真来表现。论文的结构主要为，前部分主要叙述起落架收放模式，分析A320起落架收放方式；后部分为设计的制作、装配和仿真过程；最后进行总结。

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中国民航飞行学院航空工程学院毕业论文

致 谢

本设计是在制作过程中得到了多为老师的悉心指导，基地邓老师、教研室周老师都给了我很多帮助和指导，使得设计得以顺利完成和通过，对以上老师表示最诚挚的感谢！邓健兵老师一直悉心教导我、督促我完成设计，对我设计和论文中的问题悉心指导，让我受益匪浅。在我遇到技术障碍时，周斌老师多次给我帮助，帮助和指导我解决设计中的技术问题，对我设计起到至关重要的作用。正是在两位老师的耐心教导下，我才能顺利完成毕业设计，圆满结束我的大学生活，再次感谢两位老师！

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A320主起落架收放原理分析及运动仿真

参考文献

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6g2p.html