飛機(jī)起落架中剎車裝置與零部件的設(shè)計與加工路線制定

1、. . . . 目 錄1.緒論11. 起落架簡介11.2 起落架的類型113 起落架的布置形式2131 前三點(diǎn)起落架21.32 后三點(diǎn)起落架31.33 自行車式起落架41.4 起落架設(shè)計要求51.5研究剎車系統(tǒng)的目的和要解決的問題62.起落架受載荷分析721 著陸載荷722 滑跑沖擊載荷723 剎車載荷724靜態(tài)操縱載荷和地面停放載荷73起落架剎車裝置831 剎車裝置的功用832剎車減速原理與最高剎車效率833 剎車裝置的分類93.31 彎塊式剎車裝置93.32 軟管式剎車裝置103.33盤式剎車裝置103.4自動防抱死系統(tǒng)124起落架加工工藝研究1541國外研究現(xiàn)狀15411起落架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1

2、5412材料的選用15413機(jī)械加工制造技術(shù)16414熱處理1642幾種常見材料與加工工藝17421300M鋼的應(yīng)用與其構(gòu)件的制造技術(shù)17422鈦合金的應(yīng)用與其構(gòu)件的制造技術(shù)18423先進(jìn)工藝技術(shù)的應(yīng)用205剎車裝置零部件加工工藝2251零件的材料與結(jié)構(gòu)分析22511零件的材料22512零件的結(jié)構(gòu)分析22513毛胚的選擇2352工藝規(guī)程設(shè)計23521定位基準(zhǔn)的選擇23522加工經(jīng)濟(jì)度與加工方法的選擇24523加工路線的選擇26524工序順序的安排26525加工階段的劃分27526工序的確定27527機(jī)床的選擇28528夾具的選擇28529切削用量的選擇2853 零件的加工難點(diǎn)30531刀具的選

3、擇30532 300M鋼的切削用量選擇原則30533 300M鋼的車削31534300M鋼的鉆削31535技術(shù)時間定額的組成32536單件時間和單件工時定額計算公式336結(jié)語34附錄35參考文獻(xiàn)49致50外文文獻(xiàn)原文譯文1 緒論11 起落架簡介起落架是供飛機(jī)起飛、著陸時在地面(或水上)滑跑、滑行以與移動和停放用的，它是飛機(jī)的主要部件之一。它的工作性能的好壞以與可取性直接影響飛機(jī)的使用和安全。飛機(jī)上安裝起落架要達(dá)到兩個目的：一是吸收并耗散飛機(jī)著陸時垂直速度所產(chǎn)生的動能，二是保證飛機(jī)能夠自如而又穩(wěn)定地完成在地面上的各種動作。然而起落架設(shè)計面臨著結(jié)構(gòu)設(shè)計、空氣動力性能、跑道設(shè)計以與飛機(jī)駕駛員和維修人

4、員對使用維修等方面所提出的一系列矛盾的要求，因此力求起落架設(shè)計能找到一個既能最好地協(xié)調(diào)這些要求，同時又結(jié)構(gòu)輕、成本低的方案?，F(xiàn)代飛機(jī)的起落架不單純只是一個結(jié)構(gòu)，而是一種相當(dāng)復(fù)雜的機(jī)械裝置。它包括減震系統(tǒng)、受力支柱、機(jī)輪、剎車裝置、收放機(jī)構(gòu)和其他一些系統(tǒng)。在多數(shù)情況下，飛機(jī)起落架的整個裝置的重量約占全機(jī)總重的3.75，占結(jié)構(gòu)重量的15左右。它還必須在飛機(jī)升空后能收入到對機(jī)體結(jié)構(gòu)和飛機(jī)阻力的影響最小的空間中去?，F(xiàn)代飛機(jī)由于載荷日益增大，運(yùn)輸機(jī)比過去要重得多(如波音747的重量是波音707320 c的兩倍多)，于是就要求有大的起落架，然而收藏起落架的空間卻日益狹窄，因此要使起落架的設(shè)計能有效、滿意地

5、完成其功能就變得越來越復(fù)雜了，因而也就促進(jìn)了與起落架設(shè)計有關(guān)的各個方面的科學(xué)技術(shù)有了很大的發(fā)展1。12 起落架的類型起落架的類型除了常見的采用機(jī)輪起飛、降落之外，還有用于水上和雪地上的起落裝置。水上飛機(jī)有船身式和浮筒式兩種。船身式水上飛機(jī)沒有專門的起落裝置，飛機(jī)的起飛和降落、漂浮和錨泊由作為機(jī)身的船身承擔(dān)。浮筒式水上飛機(jī)的起落裝置就是連接在機(jī)身和機(jī)翼下方的浮筒。浮筒采用膠布制作后充氣，有雙浮簡式和單浮筒式兩種。這種水上飛機(jī)常常采用陸上飛機(jī)加裝浮筒的方式作為起落裝置。要求飛機(jī)能在雪地上起飛，著陸時常采用雪橇。為了使飛機(jī)也能在無雪的地面上使用，裝雪橇的飛機(jī)常裝有機(jī)輪，視需要可將雪橇與機(jī)輪之中的某一

6、種裝置放下，接地使用。對于某些小型直升機(jī)還有用滑模式起落架?；?yīng)用的一般概念包括有一個小車或滾動裝置用于起飛，用滑橇來著陸，起飛的裝置是留在地面上的。但也有用與地面接觸的滑橇來起飛，此時要使用較高的推力重量比，具有摩擦力非常低的地表面?；烈话銢]有剎車裝置，它常比與其相當(dāng)?shù)挠休喥鹇浼芤p，且只需較少的維護(hù)，主要缺點(diǎn)是缺乏在地面上運(yùn)動的能力。以上所述的采用機(jī)輪和浮筒的起落架都屬常規(guī)起落架，雪橇、滑橇則屬于非常規(guī)的飛機(jī)起落架。還有其他一些非常規(guī)起落架，如履帶式起落架和氣墊起落系統(tǒng)，其目的主要是為了能在松軟的表面上使用，同時氣墊系統(tǒng)還可大大減輕起落架重量。但是這種起落架還在研發(fā)中，并不常見2。13

7、 起落架類型131 前三點(diǎn)式圖1.1 前三點(diǎn)式起落架前三點(diǎn)式起落架的兩組主輪布置在飛機(jī)重心的稍后處，另一前輪布置在飛機(jī)頭部。這種形式在現(xiàn)代噴氣式和渦輪螺槳式飛機(jī)上被廣泛采用，主要原因有以下幾點(diǎn)：(1)飛機(jī)在地面運(yùn)動的方向穩(wěn)定性好。兩主輪上的摩擦力合力Pf繞飛機(jī)重心的力矩將減小偏向，使飛機(jī)轉(zhuǎn)回到原來狀態(tài)。(2)飛機(jī)著陸時可猛烈剎車而不致使飛機(jī)翻倒，從而可采用高效剎車裝置以大大縮短著陸滑跑距離，這對高速飛機(jī)很有利，著陸操縱也比較簡單。(3)飛機(jī)的縱軸線接近水平位置，因此乘員較舒適，駕駛員的前方視界好，飛機(jī)滑跑阻力小，起飛加速快，噴氣式發(fā)動機(jī)的噴流對機(jī)場的影響也小。但前三點(diǎn)式起落架也有它的缺點(diǎn)，前起

8、落架比較長，受力較大，重量也較大，因而起飛時抬頭難一些。有時布置稍困難(對于戰(zhàn)斗機(jī)，飛機(jī)頭部常裝有雷達(dá)、電氣、無線電設(shè)備和武器；當(dāng)飛機(jī)頭部裝有發(fā)動機(jī)時，則前起落架的布置就更困難些)。另外，前輪在高速滑跑中還會出現(xiàn)擺振現(xiàn)象，需加裝減擺器，使前起落架結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 現(xiàn)代的大型運(yùn)輸機(jī)重量較大。因此起落架一般都采用多輪小車式起落架。對于一些重量很大的飛機(jī)，例如C5A(330 t)（見圖），為了提高穩(wěn)定性采用了四個多輪小車式主起落架。此時從排列上看，沿機(jī)身軸線方向的兩組主起落架比較靠近，因此從總體上說，一般仍作為前三點(diǎn)式配置。 圖1.2 C5A起落架配置 132 后三點(diǎn)式圖1.3 后三點(diǎn)式起落架對于小型低速

9、裝有活塞式發(fā)動機(jī)的飛機(jī)，一般采用后三點(diǎn)式起落架，即將起落架的兩個主輪布置在飛機(jī)重心的稍前處，另一尾輪布置在飛機(jī)尾部。這種形式的起落架由于安裝處的空間容易保證，尾起落架又短又小，故容易安置，受的外載小，重量較輕。但飛機(jī)在地面上運(yùn)動的方向穩(wěn)定性較差。當(dāng)有偏向時，兩主輪上產(chǎn)生的摩擦力合力Pf繞飛機(jī)重心的力矩將使飛機(jī)的偏向增大。另外，在著陸過程中猛烈剎車時Pf會使飛機(jī)有“翻倒”的傾向。不能與高效率的剎車裝置相配合。因此，隨著飛機(jī)著陸速度的增長，為保證降落的安全，現(xiàn)代高速飛機(jī)廣泛采用前三點(diǎn)式。133 自行車式起落架圖1.4 自行車式起落架這種飛機(jī)的前、主起落架均安裝并收藏在機(jī)身，放下時像自行車一樣在地面

10、滑跑。為防止由于兩主輪間距小而導(dǎo)致傾斜，通常在翼尖處還裝有輔助輪。這種形式基本上具備前三點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)，但通常前起落架比前三點(diǎn)式更靠近重心，因此它分擔(dān)的飛機(jī)重量較大(可達(dá)總載荷的40)，因而起飛時抬頭較困難，有時要安裝自動增大起飛迎角的裝置。因其轉(zhuǎn)彎困難，一般依靠操縱機(jī)輪偏轉(zhuǎn)來使飛機(jī)轉(zhuǎn)彎。另外，起落架都收藏在機(jī)身，機(jī)身上要開大洞，這將影響機(jī)身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和裝載布置，一般要增重15(與其他形式比)。因而，這種形式僅在個別飛機(jī)上使用，英國的垂直短距起落戰(zhàn)斗機(jī)“獵兔狗”就采用自行車式起落架。它的一般原理是把兩個輪子單獨(dú)裝在兩個搖臂上，然后串列地鉸接在減震支柱的兩端，減震支柱有雙重作用，水平安裝，并與機(jī)

11、身軸線平行。這種形式很適合于上單翼飛機(jī)，它通常由一個減震器和與它彈性連接的兩個輪子組成(屬搖臂支柱式起落架)。它結(jié)構(gòu)簡單，并能使飛機(jī)在凹凸不平的地面上很平穩(wěn)地滑行，把兩個機(jī)輪連接在同一個減震器上，就能使飛機(jī)在凹凸不平的跑道上滑跑時所產(chǎn)生的振動力在起落架上被平衡掉，而不致傳遞到機(jī)身上。這種形式的另一優(yōu)點(diǎn)是可使機(jī)輪半收縮，致使機(jī)身的高度與地面平行地降低。或根據(jù)需要向前或向后傾斜，以便于裝卸貨物。 波音747有四個主起落架，每個有四個機(jī)輪。為了將載荷盡可能干均地分配到每個主起落架上，它把每一側(cè)的兩個主起落架的油氣式減震器用一條油管互相連通起來。這樣，任何不均勻的載荷便可通過這種裝置平衡掉，使每一個起

12、落架承受同樣的載荷總之，起落架結(jié)構(gòu)形式的選擇要考慮結(jié)構(gòu)受力、減震器效率、結(jié)構(gòu)重量等等各項要求，同時還應(yīng)考慮到機(jī)體可能給它的收藏位置和空間情況。因為不同的結(jié)構(gòu)形式，所占空間體積不同，因而形式選擇常受到空間的限制。有的飛機(jī)為了收起后占空間小些，將起落架做成可伸縮的，在收起時放氣使起落架縮短，也有相反的情況，如“三叉戟”在收起時將起落架支柱的長度伸長152mm，以使其有足夠的長度把輪子伸入機(jī)身預(yù)期的空間，而不需要把支柱加長3。14 起落架設(shè)計要求起落架如同飛機(jī)其他結(jié)構(gòu)一樣，有一些共同的設(shè)計要求：如在保證起落架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以與預(yù)期的安全壽命的前提下，重量最小，又如應(yīng)使起落架使用、維護(hù)方便，易于更換

13、修理，還有空氣動力和工藝性、經(jīng)濟(jì)性要求等。必須說明，起落架是由各種系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)組成的復(fù)雜部件，在使用中，屬于起落架系統(tǒng)疇的問題也比較多，而它對飛機(jī)的安全又有很大關(guān)系因此起落架應(yīng)具有很高的可靠性。除上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求之外，起落架還應(yīng)滿足與本身特定的使用條件有關(guān)的下列各項要求： (1) 起落架應(yīng)具有有良好的減震作用，能吸收飛機(jī)看陸時的正常撞擊載荷，以減小著陸與高速滑跑時所產(chǎn)生的撞擊過載。此外應(yīng)能很快耗散撞擊能量，使飛機(jī)在撞擊后的跳躍能很快衰減，平穩(wěn)下來。在不平的場地上滑跑時，起落架不應(yīng)使飛機(jī)產(chǎn)生太大的顛簸。 (2) 起落架應(yīng)使飛機(jī)在地面運(yùn)動時有良好的穩(wěn)定性、操縱性和適應(yīng)性。飛機(jī)起飛、著陸方便，

14、滑行轉(zhuǎn)彎靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小，滑跑中不易偏向、滾翻或側(cè)翻，不產(chǎn)生不穩(wěn)定的前輪擺振。這些與起落架在飛機(jī)上的總體配置形式、配置參數(shù)與起落架的某些裝置有關(guān)。(3) 起落架應(yīng)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(dāng)考慮在起飛滑跑前加大推力時能先剎住飛機(jī)。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(guān)，故兩者要相匹配。在側(cè)風(fēng)著陸和高速滑行時，飛機(jī)不應(yīng)有傾斜或“在地上打轉(zhuǎn)”等不穩(wěn)定的傾向。對于艦載飛機(jī)來說，由于在甲板跑道上著艦時有攔截網(wǎng)或攔阻鉤強(qiáng)制飛機(jī)停止，所以起落架上無須裝強(qiáng)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(gòu)形應(yīng)當(dāng)根據(jù)飛機(jī)預(yù)定使用的機(jī)場

15、跑道面的承載能力進(jìn)行選擇，例如機(jī)場是很干的混凝土，還是松軟的泥地等，以使飛機(jī)能在預(yù)定的機(jī)場上順利通行。 (5) 起落架應(yīng)便于在飛行時收藏于機(jī)體，以減小飛行阻力，提高飛機(jī)的性能。因而應(yīng)有較小的體積和可靠的收放機(jī)構(gòu)、鎖定裝置、信號裝置以與起落架操縱、定向和糾錯等裝置。(6) 防護(hù)要求：這包括兩個方面，一是對起落架本身的防護(hù)，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(jìn)入減震器、輪軸的腔，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(jī)構(gòu)、設(shè)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(dāng)起落架結(jié)構(gòu)失效時，不使破損物穿入乘員區(qū)、駕駛艙

16、或造成燃油大量泄漏4。15 研究剎車系統(tǒng)的目的和要解決的問題目的現(xiàn)代飛機(jī)重量、以與起飛和著陸速度的不斷增加，促使了航空機(jī)輪結(jié)構(gòu)的復(fù)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(guān)注。因此我們現(xiàn)在開設(shè)課題對剎車裝置進(jìn)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(diǎn)，可以更好的完善它們，并且有可能對它們作出改進(jìn)。這對于我們以后的學(xué)習(xí)和工作都有很大幫助。要解決的問題(1) 研究三種剎車方式與機(jī)械裝置。（2）研究防止自動抱死的機(jī)構(gòu)。（3）掌握三種剎車裝置的傳動原理、結(jié)構(gòu)和主要機(jī)件加工方法。 論文容說明本文第一章簡介飛機(jī)起落架的結(jié)構(gòu)、形式；第二章對起落架所受載荷進(jìn)行了分析；第三章講解了起落架剎

17、車裝置的原理與分類；第四章主要就起落架加工工藝進(jìn)行了闡述；第五章選擇具體零件進(jìn)行加工并對加工難點(diǎn)進(jìn)行分析并最終解決了問題。2 起落架受載荷分析21 著落載荷 飛機(jī)降落時可能有三點(diǎn)著陸、兩點(diǎn)著陸，甚至一點(diǎn)著陸、側(cè)沿著陸等情況。以民航飛機(jī)為例，一般其使用中的著陸下沉速度為0.31至0.91ms，若超過1.32ms便稱為硬著陸。關(guān)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(jī)的限制下沉速度為3.05ms；22 滑跑沖擊載荷飛機(jī)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

18、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(fù)作用的次數(shù)較多，因而對結(jié)構(gòu)的損傷也較大。23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(jī)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.24 靜態(tài)操縱載荷和地面停放載荷飛機(jī)在地面牽引、地面進(jìn)入定位時，常用牽引架對起落架進(jìn)行各方向的推、拉、扭、擺，造成靜態(tài)操縱載荷。飛機(jī)停放并固定在地面上時，可能受到大風(fēng)而引起的載荷，這在沿海地區(qū)更應(yīng)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(jī)構(gòu)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?？傊?，起落架的載荷是多種多樣的。必須

19、注意的是起落架所受的力大多是動載荷。伴隨著機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)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(fù)受載(一般現(xiàn)代運(yùn)輸機(jī)可能要完成60000至70000個起落)，因此對起落架因疲勞載荷引起的損傷和破壞應(yīng)著更加以考慮5。 3 起落架剎車裝置31 剎車裝置的功用 飛機(jī)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(jī)輪滾動阻力對飛機(jī)的減速作用卻比較小。如果不設(shè)法增大飛機(jī)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(jī)都裝有減速裝置。目前，機(jī)輪剎車裝置就是其中最主要的、應(yīng)用最廣泛的一種6。32 剎車減速原理與最高剎車效率 駕駛員操縱剎車時，液壓

20、油進(jìn)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(jī)輪滾動的力矩，所以機(jī)輪在滾動中受到的地面摩擦力顯著增大，飛機(jī)的滑跑速度隨之減小。駕駛員剎車越重，進(jìn)入剎車作動筒的油液壓力就越大，剎車片之間也就壓的越緊，阻止機(jī)輪滾動的力矩就越大，因此作用在機(jī)輪上的地面摩擦力也越大?？梢?，駕駛員可以通過加大剎車壓力的辦法有效地縮短飛機(jī)的著陸滑跑距離。飛機(jī)沿水平方向運(yùn)動的動能，主要是通過剎車裝置摩擦面的摩擦作用，轉(zhuǎn)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(jī)輪與

21、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(jī)輪剛要出現(xiàn)脫胎時的這個極限摩擦力，稱之為機(jī)輪與地面之間的結(jié)合力。飛機(jī)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(yīng)該適當(dāng)?shù)乜刂苿x車壓力，使地面摩擦力盡量接近結(jié)合力。機(jī)輪與地面壓得不緊，或地面越光滑，結(jié)合力就越小。著陸滑跑過程中，飛機(jī)的升力要隨著滑跑速度的減小而減小，即機(jī)輪壓緊跑道的程度，要隨著滑跑速度的減小而增加。所以，著陸滑跑過程中，正確的剎車方法是：隨著飛機(jī)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(jié)了冰，就變得比較光滑，結(jié)合力要減小，在這種情況下使用剎車，

22、就應(yīng)該更緩和地增加剎車壓力。著陸滑跑過程中，必須準(zhǔn)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(dāng)時的結(jié)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。33 剎車裝置的分類331 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(fù)彈簧組成。彎塊一般是T型或工字型剖面，由輕質(zhì)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(dāng)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置的殼體上，另一端同剎車作動筒相連。開始剎車時，作動筒將彎塊壓向固接在輪體上的剎車套。當(dāng)剎車傳動裝置停止作用后，在恢復(fù)彈簧的作用下，剎車

23、彎塊離開剎車套回到初始位置。剎車彎塊的驅(qū)動裝置可以是冷氣或液壓。液壓驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)尺寸小，驅(qū)動效率高。彎塊式剎車的缺點(diǎn)是：不能覆蓋360；必須仔細(xì)調(diào)節(jié)剎車彎塊與剎車套之間的間隙；彎塊磨損不均勻。但因其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，目前仍用與輕型低速飛機(jī)上8。332 軟管式剎車裝置軟管式剎車裝置由剎車盤、環(huán)形制動軟管和剎車塊組成。在與輪軸相連的鑄造剎車盤上，通過螺釘固定了兩個壓制的圓盤，形成剎車裝置的環(huán)箍，其上是橡膠的環(huán)形剎車軟管，軟管表面上是剎車塊。剎車塊也是由鋼骨架加強(qiáng)的塑膠制造的。當(dāng)向橡膠管中加液壓或壓縮空氣時，軟管鼓起，使其上的剎車塊壓緊剎車套，相互之間發(fā)生摩擦，就實現(xiàn)了剎車。當(dāng)壓力釋放，在恢復(fù)板

24、簧（板簧的兩端連在盤的側(cè)邊并穿過剎車塊上的槽溝）的作用下從剎車套松開，機(jī)輪放開。軟管式剎車的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)和制造簡單；剎車塊與剎車套接觸面大（幾乎接近360）；制動平穩(wěn)；沿剎車套表面壓力均勻，因此剎車塊的磨損也均勻；結(jié)構(gòu)重量輕。它的缺點(diǎn)是軟管可能會因為溫度過高而損壞，導(dǎo)致剎車失靈；由于剎車塊的磨損會增加剎車的時間。當(dāng)剎車塊有磨損時軟管不能調(diào)節(jié)剎車塊與剎車套之間的間隙。間隙的增加導(dǎo)致需要更大的液壓，從而增加了剎車塊壓向剎車套的時間。4 起落架加工工藝研究41 國外研究現(xiàn)狀起落架系統(tǒng)的主要受力構(gòu)件選用300M鋼、高強(qiáng)度鋁合金的整體鍛件，制造技術(shù)向自動化、數(shù)控化方向發(fā)展；熱加工技術(shù)向真空化發(fā)展，采用材料

25、雙真空重熔、真空焊接、真空熱處理等，以避免有害氣體對零件的不利影響；零件表面采用強(qiáng)化工藝，如無氫脆電鍍、金屬噴涂、刷鍍等，提高零件的疲勞壽命和抗腐蝕能力；新材料逐步應(yīng)用如鈦合金、耐磨材料等。同時要加強(qiáng)對工藝過程的控制和檢測，不斷更新檢測設(shè)備和檢測方法。411 起落架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)國外起落架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）多主起、多輪這一特點(diǎn)對分散起落架結(jié)構(gòu)承載和安全性有著重要的價值。（2）廣泛使用撐桿鎖結(jié)構(gòu)，這樣受力合理、安全系數(shù)高。（3）裝有緩沖阻尼自控系統(tǒng)它能根據(jù)著陸條件和相應(yīng)載荷的變化自動調(diào)節(jié)緩沖阻尼，從而提高飛機(jī)著陸和滑跑的穩(wěn)定性和舒適性。（4）主要受力構(gòu)件采用整體件。國起落架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）廣泛采用多

26、輪、撐桿鎖結(jié)構(gòu)。（2）主要承力構(gòu)件有焊接結(jié)構(gòu)，也有整體結(jié)構(gòu)。412 材料的選用國外概況（1）合金鋼國外飛機(jī)起落架常用4130、4340、300M鋼和HY-TUF鋼。對于以最小成本獲得較大的剛度的構(gòu)件，可用4130鋼。對于強(qiáng)度與重量比較大的構(gòu)件，可選用4340、300M鋼和HY-TUF鋼。300M超高強(qiáng)度鋼整體結(jié)構(gòu)已被廣泛用于起落架承力構(gòu)件，它不但具有超強(qiáng)特性，而且抗應(yīng)力腐蝕、抗疲勞性能也相當(dāng)好。（2）鋁合金常用的鋁合金為2000系列和7000系列。這兩種合金因強(qiáng)度較高和在T30狀態(tài)下不受應(yīng)力腐蝕影響而被廣泛應(yīng)用于起落架上。（3）鈦合金鈦合金因重量小、強(qiáng)度大而被廣泛用于起落架主要承力構(gòu)件上（如防

27、扭臂、輪叉、支撐結(jié)構(gòu)），另外，對失穩(wěn)或剛度要求高的管子也經(jīng)常選用鈦合金。國情況（1）合金鋼30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A鋼廣泛應(yīng)用在起落架主要承力構(gòu)件上。我國已研制出300M鋼，正在推廣應(yīng)用。（2）鋁合金LY12、LD5、LC9等材料在國各種飛機(jī)起落架中均被廣泛應(yīng)用。413 機(jī)械加工制造技術(shù)國外概況（1）起落架主要承力構(gòu)件均采用超高強(qiáng)度鋼整體模鍛件。（2）專業(yè)化生產(chǎn)。起落架的零、部件的生產(chǎn)以與起落架的裝配、試驗都由專業(yè)化生產(chǎn)廠家完成，生產(chǎn)效率很高。（3）高效的數(shù)控加工技術(shù)。起落架零、部件的加工采用專用數(shù)控機(jī)床，操作工人通常只需要按照工藝文件進(jìn)行簡單操作，生產(chǎn)效率很高。國情況（1）

28、國產(chǎn)飛機(jī)起落架主要受力構(gòu)件也逐步采用超高強(qiáng)度鋼整體鍛件。（2）專業(yè)化程度不高，數(shù)控加工技術(shù)水平不高，加工效率較低。但對300M鋼的材料規(guī)，已經(jīng)基本掌握工藝方法10。414 熱處理國外情況在熱處理標(biāo)準(zhǔn)的涵蓋上，以與在設(shè)備選用、爐溫均勻性測定、工藝輔助用料的使用上，國國外基本一樣，只是在工藝規(guī)與過程控制上國外要求更加全面、嚴(yán)格。特別是對表面污染度控制，嚴(yán)格控制熱處理后表面的增脫碳、晶間氧化等，并具體規(guī)定了指標(biāo)與檢測方法。同時對工藝過程、輔助材料、操作技術(shù)等都有嚴(yán)格的控制和要求，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。國情況（1）常規(guī)熱處理主要用于一般結(jié)構(gòu)鋼的淬火、回火，使其獲得優(yōu)良的綜合機(jī)械性能，常用加熱介質(zhì)為空氣、鹽

29、浴或可控氣體。（2）真空熱處理主要用于超高強(qiáng)度鋼的熱處理，如300M鋼、30CrMnSiNi2A鋼等、工藝過程中要求控制零件的增脫碳、晶間氧化。（3）化學(xué)熱處理主要用于閥類零件的滲碳，滲氮或者滲硫，提高零件表面硬度，降低摩擦系數(shù)。（4）固溶處理主要用于鋁合金、鈦合金的熱處理，隨后進(jìn)行人工時效或自然時效。目前，國起落架制造水平與國外相比還有一定差距，特別是在新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用以與設(shè)備能力、專業(yè)化程度等方面與國外的差距較大。在中、小型起落架制造方面國的能力、技術(shù)水平都能滿足要求，接近國外水平，在大型起落架制造方面國的能力較國外還相差甚遠(yuǎn)，需要提高技術(shù)水平，補(bǔ)充大量關(guān)鍵設(shè)備。飛機(jī)起落架制造

30、工藝發(fā)展很快，越來越多的先進(jìn)工藝被起落架制造廠家采用，極促進(jìn)了飛機(jī)起落架制造水平的提高。近年來，我國起落架專業(yè)化制造廠已成功地將引進(jìn)的新技術(shù)和新工藝用于新機(jī)起落架研制生產(chǎn)、空客飛機(jī)起落架零件的轉(zhuǎn)包生產(chǎn)以與波音飛機(jī)起落架的修理任務(wù)中。目前，經(jīng)過大規(guī)模的技術(shù)改造，其制造工藝、加工、檢測手段逐步完善，已基本具備了研制和生產(chǎn)現(xiàn)代飛機(jī)起落架的能力。5 剎車裝置零部件加工工藝51 零件的材料與結(jié)構(gòu)分析511 零件的材料我在本次課題中選取研究的零件是取自剎車裝置中的剎車自動間隙調(diào)節(jié)器，此裝置的核心零件是摩擦銷。 由于剎車裝置在其工作中一直要承受高溫，高應(yīng)力，所以在對其進(jìn)行選材時要綜合考慮。通過在第4節(jié)中對幾

31、種飛行器起落架主要應(yīng)用材料的性能比較分析，我決定選用300M鋼為加工摩擦銷的材料。綜合國外許多參考資料，300M鋼現(xiàn)在已成為制造飛行器起落架裝置的主要材料。但由于其本身具有很高的強(qiáng)度、剛性，因此在其加工過程中必須采用一些新的先進(jìn)設(shè)備才能保證零件加工質(zhì)量。512 零件的結(jié)構(gòu)分析摩擦銷在自動間隙調(diào)節(jié)裝置中的位置見下圖：摩擦銷的零件圖見下圖該零件表面粗糙度Ra0.8m要求很高，但整體加工并不困難。由于摩擦銷與摩擦套必須保證過盈配合，因此在加工摩擦銷的加工過程中精度的保證將是關(guān)鍵。這就需改進(jìn)加工工藝和革新刀具，以保證加工精度和提高加工效率。513 毛坯的選擇由于摩擦銷是一圓柱型零件，因此選用300M鋼

32、成品棒料來做為毛坯。國產(chǎn)300M鋼通常以整體模鍛件作為毛坯，鋼料的加熱溫度為（116010），鍛造的溫度為（8501160），鍛后于（92515）正火、空冷，再于680回火、空冷，此狀態(tài)為毛坯供應(yīng)狀態(tài)。300M鋼鍛件是在大氣環(huán)境下鍛造成形的，毛坯表面脫碳現(xiàn)象嚴(yán)重，為提高構(gòu)件的壽命，必須去除表面脫碳氧化層，以保證最終脫碳層厚度不大于0.076mm的要求，因此毛坯的所有表面要進(jìn)行不低于7mm(一般為7-9 mm)的扒皮加工。由于300M鋼構(gòu)件是起落架上的重要受力構(gòu)件，零件外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個外形的扒皮加工難以在普通機(jī)床上進(jìn)行，為保證構(gòu)件質(zhì)量，提高加工效率，通常在數(shù)控機(jī)床上完成。一般情況下，外形扒皮加

33、工分粗加工和半精加工兩道工序。粗加工完后安排一道去應(yīng)力回火工序，以消除大切削量造成的切削應(yīng)力，軟化表面硬化層，然后再進(jìn)行半精加工。除了表面與尺寸精度要求較高者外，一般毛坯表面基本加工到成品尺寸，熱處理后不再加工12。綜合零件圖，選取半徑32mm長度700mm的棒料為毛坯進(jìn)行加工。5.3 零件的加工難點(diǎn)由于摩擦銷的材料300M鋼其性能比較特殊，所以在加工過程中會遇到與其他一般鋼材加工中不同的問題。下面我就幾個常見問題進(jìn)行分析并解決。531刀具的選擇1刀具材料分析由于300M鋼在切削時的切削力很大、切削溫度高、冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重，因此應(yīng)選用硬度高、耐磨性好，又有足夠強(qiáng)度和韌性的刀具材料。加工300M鋼一

34、般用硬質(zhì)合金刀具。對于機(jī)夾式的刀具，刀片也選用硬質(zhì)合金刀片。根據(jù)實用機(jī)械加工工藝手冊選擇如下：1）硬質(zhì)合金YT813具有較高的高溫硬度、高溫韌性，通用性好，優(yōu)于YG6-X、YA6與YW2，適用于加工300M鋼。因此粗加工用YT813硬質(zhì)合金刀具，機(jī)夾式刀具用YT813材料的硬質(zhì)合金刀片。2）硬質(zhì)合金YGRM（YD15）系細(xì)顆粒合金，耐磨性優(yōu)良，抗沖擊性能好，抗粘結(jié)能力強(qiáng)，適用于精車、半精車高溫合金。因此精加工和半精加工用YGRM硬質(zhì)合金刀具，機(jī)夾式刀具用YGRM材料的硬質(zhì)合金刀片。2刀具的選用對于外圓、端面的加工選用機(jī)夾式45外圓車刀，粗加工選用材料為YT813的刀片，精加工和半精加工選用材料為YGRM的刀片。精加工采用機(jī)夾式45外圓車刀即可，選用材料為YGRM的刀片。532 300M鋼的切削用量選擇原則切削300M鋼時切削用量的選擇原則是：采用低的切削速度，中等偏小的進(jìn)給量，較大的切削深度。目的是避免在硬化層上切削。（1）切削速度：切削300M鋼時，切削速度主要受刀具耐用度的限制。在不同的切削溫度情況下，刀具磨損情況也不同，在最佳切削溫度下刀具相對磨損最小。對一定的工件材料和刀具材料，最佳切削溫度是有一定數(shù)值的。硬質(zhì)合金刀具為7501000。車削高溫合金的最佳切削溫度圍很窄，低于或高