發(fā)布時間：2020-06-22 15:47

【摘要】：新一代航空液壓技術(shù)的發(fā)展對航空液壓件提出了更高的要求,特別是其系統(tǒng)壓力由上一代的21MPa提高到了28MPa,因此,要對起落架收放控制閥進行重新設(shè)計。隨著航空液壓技術(shù)的提升,現(xiàn)代飛機越來越追求液壓元件的性能,因此,需對液壓元件性能進行優(yōu)化。同時,現(xiàn)代飛機對機動性要求越來越高,增加機動性有兩種途徑,一是增加發(fā)動機推力,二是減輕自身重量;液壓系統(tǒng)的重量在飛機中占的比例較高,而液壓系統(tǒng)的減重中液壓元件又首當(dāng)其沖。本文以中國航空工業(yè)集團貴州楓陽液壓有限責(zé)任公司與吉林大學(xué)的校企合作項目“基于MBHE的液壓元件數(shù)字化設(shè)計與研究”平臺為基礎(chǔ)對與起落裝置控制系統(tǒng)配套的收放控制閥進行了研發(fā)優(yōu)化和仿真實驗研究。以提高液壓閥工作壓力、工作性能及降低液壓閥重量為目的,采用理論分析、仿真以及實驗研究相結(jié)合的方式,對與起落裝置控制系統(tǒng)配套的收放控制閥進行設(shè)計和優(yōu)化,并進行仿真和實驗研究,為產(chǎn)品的研發(fā)和進一步改進提供科學(xué)依據(jù)。從工作系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)原理兩個方面對收放控制閥進行了分析,明確了其性能要求。對收放控制閥的主要參數(shù)進行了計算,對收放控制閥的主要參數(shù)進行了校核。對收放控制閥進行受力分析,建立了收放控制閥的數(shù)學(xué)模型。介紹了液壓閥的增量化設(shè)計方法,說明了其設(shè)計流程及適用范圍,論述了其在工程應(yīng)用中的優(yōu)缺點。對航空液壓閥的有無襯套的優(yōu)缺點進行了闡述,論述了航空液壓閥的去襯套化的必要性,介紹了分體式殼體設(shè)計的主要方法和流程�；�于液壓閥的增量化設(shè)計方法和航空液壓閥的去襯套化設(shè)計對航空液壓閥的設(shè)計流程進行優(yōu)化,并以收放控制閥為例說明了優(yōu)化效果。使用流體仿真軟件Fluent對收放控制閥流道及流阻分析,研究了不同收縮角對漸縮油道的流阻及流場的影響和回油匯流腔直徑對整體流阻及流場的影響,最終,給出優(yōu)化結(jié)論,得到優(yōu)化結(jié)果。對收放控制閥進行了輕量化設(shè)計以及性能優(yōu)化設(shè)計,最終,在達到技術(shù)要求前提下減重優(yōu)化比為48.02%,流阻理論優(yōu)化比為28.24%。通過建立收放控制閥AMESim仿真模型,對收放控制閥的主閥芯位移特性、壓力特性和壓力位移特性進行了分析,得出其響應(yīng)時間,并說明了在設(shè)計校核和試驗時得出響應(yīng)時間有所差異的原因。分析了不同油液粘度收放控制閥特性的影響,不同先導(dǎo)阻尼對收放控制閥的影響,得出增加阻尼可有效調(diào)節(jié)收放控制閥的啟閉響應(yīng)時間和閥口面積-時間梯度,但其低溫啟閉特性則有所下降。這在收放控制閥的設(shè)計和性能優(yōu)化時具有重要指導(dǎo)意義。對收放控制閥進行了功能試驗、流阻試驗、泄漏試驗、響應(yīng)特性試驗、低溫響應(yīng)特性試驗以及重量驗證等試驗,對比完全符合技術(shù)要求,部分性能遠(yuǎn)優(yōu)于其要求。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V271.47
【圖文】：

著越來越重要的作用，大型飛機的研發(fā)以及制造能力更是衡量一個國家航空技術(shù)和整體經(jīng)濟實力的重要準(zhǔn)繩。在飛機的關(guān)鍵技術(shù)研究上，以美國為首以及歐洲各國比較領(lǐng)先，而我國飛機的研究、設(shè)計以及制造水平均與國外有不小的差距�，F(xiàn)在，我國已經(jīng)將飛機的研究與研發(fā)列入重大科技專項計劃，這為加強和提升我國的航空技術(shù)提供了可靠的平臺和基礎(chǔ)。飛機的液壓系統(tǒng)被譽為飛機的“血管和肌肉”。目前，飛機的大多數(shù)操作依然與液壓系統(tǒng)息息相關(guān)，其主要完成能量的傳輸和供給[1]�，F(xiàn)代飛機起落架通常設(shè)計成可收放式的，以避免在飛行過程中，由于掛載在飛機外部的起落架帶來的較大的空氣阻力。飛機在起飛后，將機輪及起落架收回到機體內(nèi)部，并關(guān)上艙門；在降落前，打開艙門，將機輪及起落架放下并鎖死[2][3]。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兩種，而前起落架一般沿機身方向順風(fēng)收起[4][5]。

[4][5]。圖1.1 A50預(yù)警機 圖1.2 某預(yù)警機起落架現(xiàn)代飛機起落架收放控制裝置在飛機使用過程中起著至關(guān)重要的作用，其工作狀態(tài)直接關(guān)系到飛機的起飛、降落以及飛行安全等[6]。在現(xiàn)代飛機中，起落架裝置中故障率較高的是收放控制機構(gòu)，而收放控制機構(gòu)的故障中收放控制閥故障率又是較高的[7][8][9]。

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本文編號：2725884