【摘要】：新一代航空液壓技術(shù)的發(fā)展對(duì)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(duì)起落架收放控制閥進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。隨著航空液壓技術(shù)的提升,現(xiàn)代飛機(jī)越來(lái)越追求液壓元件的性能,因此,需對(duì)液壓元件性能進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí),現(xiàn)代飛機(jī)對(duì)機(jī)動(dòng)性要求越來(lái)越高,增加機(jī)動(dòng)性有兩種途徑,一是增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力,二是減輕自身重量;液壓系統(tǒng)的重量在飛機(jī)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(guó)航空工業(yè)集團(tuán)貴州楓陽(yáng)液壓有限責(zé)任公司與吉林大學(xué)的校企合作項(xiàng)目“基于MBHE的液壓元件數(shù)字化設(shè)計(jì)與研究”平臺(tái)為基礎(chǔ)對(duì)與起落裝置控制系統(tǒng)配套的收放控制閥進(jìn)行了研發(fā)優(yōu)化和仿真實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方式,對(duì)與起落裝置控制系統(tǒng)配套的收放控制閥進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化,并進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究,為產(chǎn)品的研發(fā)和進(jìn)一步改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。從工作系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)原理兩個(gè)方面對(duì)收放控制閥進(jìn)行了分析,明確了其性能要求。對(duì)收放控制閥的主要參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,對(duì)收放控制閥的主要參數(shù)進(jìn)行了校核。對(duì)收放控制閥進(jìn)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(jì)方法,說(shuō)明了其設(shè)計(jì)流程及適用范圍,論述了其在工程應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)航空液壓閥的有無(wú)襯套的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)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(jì)的主要方法和流程�；谝簤洪y的增量化設(shè)計(jì)方法和航空液壓閥的去襯套化設(shè)計(jì)對(duì)航空液壓閥的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化,并以收放控制閥為例說(shuō)明了優(yōu)化效果。使用流體仿真軟件Fluent對(duì)收放控制閥流道及流阻分析,研究了不同收縮角對(duì)漸縮油道的流阻及流場(chǎng)的影響和回油匯流腔直徑對(duì)整體流阻及流場(chǎng)的影響,最終,給出優(yōu)化結(jié)論,得到優(yōu)化結(jié)果。對(duì)收放控制閥進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)以及性能優(yōu)化設(shè)計(jì),最終,在達(dá)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(guò)建立收放控制閥AMESim仿真模型,對(duì)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(jìn)行了分析,得出其響應(yīng)時(shí)間,并說(shuō)明了在設(shè)計(jì)校核和試驗(yàn)時(shí)得出響應(yīng)時(shí)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(duì)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(shí)間和閥口面積-時(shí)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(jì)和性能優(yōu)化時(shí)具有重要指導(dǎo)意義。對(duì)收放控制閥進(jìn)行了功能試驗(yàn)、流阻試驗(yàn)、泄漏試驗(yàn)、響應(yīng)特性試驗(yàn)、低溫響應(yīng)特性試驗(yàn)以及重量驗(yàn)證等試驗(yàn),對(duì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V271.47
【圖文】：

著越來(lái)越重要的作用，大型飛機(jī)的研發(fā)以及制造能力更是衡量一個(gè)國(guó)家航空技術(shù)和整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要準(zhǔn)繩。在飛機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究上，以美國(guó)為首以及歐洲各國(guó)比較領(lǐng)先，而我國(guó)飛機(jī)的研究、設(shè)計(jì)以及制造水平均與國(guó)外有不小的差距。現(xiàn)在，我國(guó)已經(jīng)將飛機(jī)的研究與研發(fā)列入重大科技專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃，這為加強(qiáng)和提升我國(guó)的航空技術(shù)提供了可靠的平臺(tái)和基礎(chǔ)。飛機(jī)的液壓系統(tǒng)被譽(yù)為飛機(jī)的“血管和肌肉”。目前，飛機(jī)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(jī)起落架通常設(shè)計(jì)成可收放式的，以避免在飛行過(guò)程中，由于掛載在飛機(jī)外部的起落架帶來(lái)的較大的空氣阻力。飛機(jī)在起飛后，將機(jī)輪及起落架收回到機(jī)體內(nèi)部，并關(guān)上艙門(mén)；在降落前，打開(kāi)艙門(mén)，將機(jī)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(jī)身方向順風(fēng)收起[4][5]。

[4][5]。圖1.1 A50預(yù)警機(jī) 圖1.2 某預(yù)警機(jī)起落架現(xiàn)代飛機(jī)起落架收放控制裝置在飛機(jī)使用過(guò)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(jī)的起飛、降落以及飛行安全等[6]。在現(xiàn)代飛機(jī)中，起落架裝置中故障率較高的是收放控制機(jī)構(gòu)，而收放控制機(jī)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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