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CN108001670B - 平面并联飞机主起落架 - Google Patents

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CN108001670B
CN108001670B CN201711165616.4A CN201711165616A CN108001670B CN 108001670 B CN108001670 B CN 108001670B CN 201711165616 A CN201711165616 A CN 201711165616A CN 108001670 B CN108001670 B CN 108001670B
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Abstract

一种平面并联飞机主起落架，其包括机座、动台、连杆，主摆杆、辅摆杆、长滑块、短滑块、两个轮组和螺旋驱动器，其中长、短滑块与机座移动副联接；连杆，主、辅摆杆均设有距离相同的两个平行孔，连杆的两孔与短滑块和动台转动副联接，主、辅摆杆的两孔分别与长滑块和动台转动副联接；轮组包括机轮、圆柱、弹簧、架套，机轮与圆柱转动联接，圆柱和弹簧设在架套内孔，弹簧抵在圆柱凸台和架套内顶部，两个轮组的架套分别与主摆杆和连杆固连。螺旋驱动器驱动长、短滑块沿机座主、辅轨道相互反向移动，通过连杆、主、辅摆杆和动台带动轮组摆动起落。本发明结构简单，轮组受力缓冲好，起落幅度大，收缩紧凑。

Description

平面并联飞机主起落架
技术领域
本发明属于飞机设计领域，特别涉及一种飞机起落架。
背景技术
飞机主起落架是飞机的重要承载部件，在飞机安全起降的过程中担负着极其重要的使命。除用来支撑地面的飞机外，其主要承受飞机在起降过程中的各种冲击载荷。由于飞机主起落架承受的冲击载荷大、工作环境恶劣，导致其故障率较高。因此，安全可靠性以及承载能力是飞机起落架设计的两个重要指标。传统的飞机起落架是一个主轴由四连杆机构支撑，驱动装置驱动其中与机身铰接的连杆，实现起落架的收放功能。在起落架完全放下时，四连杆中两根连杆共线，以此实现起落架姿态保持功能，起落架受到的载荷则主要由主支撑主轴结构承担。因此驱动装置或者四连杆机构一旦失效或者过载，起落架便无法正常工作甚至折断。为了降低起落架的故障率，2011年至2016年，美国梅西耶－道提有限公司在美国和中国同时申请一批发明授权专利，公开号为CN102405358B的发明专利公开了设有可选的传力装置的起落架，公开号为CN102905973B的发明专利公开了摇臂和可变形平行四边形型飞机起落架，公开号为CN103596841B的发明专利公开了飞机起落架。由此可知，与起落架相关的核心专利基本被国外企业所掌握，我国起落架的自主创新设计较匮乏。2013年北京航空航天大学在公开号为CN101879943B的发明专利公开了一种小型可收放多轮多支柱式起落架。2013年南京航空航天大学的公开号为CN101850844B的发明专利公开了一种飞机起落架。这些专利所涉及的起落架有些属于传统四连杆机构的演化，并不能彻底解决传统飞机起落架存在的不足。2014年清华大学的公开号为CN 103895858B的发明专利公开了新型高强度和高可靠性飞机起落架，包括具有直线导引功能的4-RRR过约束并联机构、凸轮锁止机构和空间四连杆驱动机构，分别实现承载与导引、姿态保持及驱动功能。但结构和驱动系统复杂，控制难度大。目前飞机主起落架是横向摆动收起，其摆动惯性对飞机运动有影响，横向摆动收起的主起落架需要飞机机身提供较大存放空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、易控制、支撑刚度高、强度大、收缩紧凑、降落缓冲性好的平面并联飞机主起落架。
本发明包括机座、动台、连杆，主摆杆、辅摆杆、长滑块、短滑块、两个轮组和螺旋驱动器，其中机座呈矩形板形状，其中部设有平行其长边的主轨道和辅导轨，其两短边均设有凸台，该凸台设有与主轨道和辅导轨对应平行的主通孔和辅通孔；所述螺旋驱动器包括电机、主丝杠、辅丝杠、主齿轮、辅齿轮，其中电机设在机座的一端，并与机座一端固连，主、辅丝杠的一端分别与主、辅齿轮同轴键连接后又与机座一侧短边凸台的主、辅通孔转动副联接，主齿轮与辅齿轮啮合，主、辅丝杠的另一端与机座另一侧短边凸台的主、辅通孔转动副联接后，主丝杠又与电机轴同轴键连接；所述长滑块设有螺纹通孔和正交螺纹通孔的两个平行通孔，所述短滑块设有螺纹通孔和正交螺纹通孔的通孔，长滑块的螺纹通孔与主丝杠螺纹联接，短滑块的螺纹通孔与辅丝杠螺纹联接；机座的主轨道和辅导轨分别支撑长、短滑块滑动；所述动台上设有相互平行的三个通孔，其中两相邻通孔的距离与上述长滑块的两个通孔的距离相同；所述连杆和辅摆杆的一端与中部以及主摆杆的两端均设有孔距相同的两个平行通孔；主、辅摆杆一端的通孔分别与长滑块的两个通孔转动副联接，主摆杆另一端和辅摆杆中部的通孔分别与动台的两个相邻通孔转动副联接，构成平行四边形连杆机构；连杆一端的通孔与短滑块的通孔转动副联接，该连杆中部的通孔与动台余下的通孔转动副联接；所述轮组包括机轮、圆柱、架套、弹簧，其中圆柱一端设有正交圆柱的通孔，中部设有圆柱凸台，架套两端设有同轴通孔，机轮与圆柱通孔转动联接，圆柱穿过架套两端的同轴通孔，圆柱凸台设在架套空腔内的底部，弹簧套在空腔孔内的圆柱上，弹簧两端分别抵在圆柱凸台和架套顶部内壁上，两个轮组的架套分别与主摆杆和连杆固连。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、只用一套与机身固连的机械螺旋驱动器，靠其螺旋自锁功能定位，结构简单，易控制。
2、采用并联平面机构支撑轮组，支撑刚度高，强度大，适合大飞机起落。
3、并联平面机构与轮组弹簧协调作用，有效减缓机轮接触地面冲击力。
4、起落架收缩紧凑，所需存放空间小。
5、起落架在与飞行方向平面内大幅度起落，其运动惯性力对飞机影响小。
附图说明
图1是本发明的主视剖视图。
图2是本发明收缩状态示意简图。
图中：1-机座、2-动台、3-连杆、4-主摆杆、5-辅摆杆、6-长滑块、7-短滑块、8-1-电机、8-2-主丝杠、8-3-辅丝杠、8-4-主齿轮、8-5-辅齿轮、9-1-机轮、9-2-圆柱、9-3-架套、9-4弹簧。
具体实施方式
在图1和图2所示的平面并联飞机主起落架示意图中，机座1呈矩形板形状，其中部设有平行其长边的主轨道和辅导轨，其两短边均设有凸台，该凸台设有与主轨道和辅导轨对应平行的主通孔和辅通孔；螺旋驱动器中的电机8-1设在机座的一端，并与机座固连，主丝杠8-2和辅丝杠8-3的一端分别与主齿轮8-4和辅齿轮8-5同轴键连接后又与机座一侧短边凸台的主、辅通孔转动副联接，主齿轮与辅齿轮啮合，主、辅丝杠的另一端与机座另一侧短边凸台的主、辅通孔转动副联接后，主丝杠又与电机轴同轴键连接；长滑块6设有螺纹通孔和正交螺纹通孔的两个平行通孔，短滑块7设有螺纹通孔和正交螺纹通孔的通孔，长滑块的螺纹通孔与主丝杠螺纹联接，短滑块的螺纹通孔与辅丝杠螺纹联接；机座的主轨道和辅导轨分别支撑长、短滑块滑动；动台2上设有相互平行的三个通孔，其中两相邻通孔的距离与上述长滑块的两个通孔的距离相同；连杆3和辅摆杆5的一端与中部以及主摆杆4的两端均设有孔距相同的两个平行通孔；主、辅摆杆一端的通孔分别与长滑块的两个通孔转动副联接，主摆杆另一端和辅摆杆中部的通孔分别与动台的两个相邻通孔转动副联接，构成平行四边形连杆机构；连杆一端的通孔与短滑块的通孔转动副联接，该连杆中部的通孔与动台余下的通孔转动副联接；两个轮组中的圆柱9-2一端设有正交圆柱的通孔，中部设有圆柱凸台，架套9-3两端设有同轴通孔，机轮9-1与圆柱通孔转动联接，圆柱穿过架套两端的同轴通孔，圆柱凸台设在架套空腔内的底部，弹簧9-4套在空腔孔内的圆柱上，弹簧两端分别抵在圆柱凸台和架套顶部内壁上，两个轮组的架套分别与主摆杆和连杆固连。
电机通过主丝杠、主齿轮、辅齿轮、辅丝杠驱动长、短滑块沿机座主轨道和辅导轨相互反向移动，再通过连杆，主、辅摆杆和动台带动轮组摆动起落。

Claims (1)

1.一种平面并联飞机主起落架，其包括机座、动台、连杆，主摆杆、辅摆杆、长滑块、短滑块、两个轮组和螺旋驱动器，其特征在于：所述机座呈矩形板形状，其中部设有平行其长边的主轨道和辅导轨，其两短边均设有凸台，该凸台设有与主轨道和辅导轨对应平行的主通孔和辅通孔；所述螺旋驱动器包括电机、主丝杠、辅丝杠、主齿轮、辅齿轮，其中电机设在机座的一端，并与机座一端固连，主、辅丝杠的一端分别与主、辅齿轮同轴键连接后又与机座一侧短边凸台的主、辅通孔转动副联接，主齿轮与辅齿轮啮合，主、辅丝杠的另一端与机座另一侧短边凸台的主、辅通孔转动副联接后，主丝杠又与电机轴同轴键连接；所述长滑块设有螺纹通孔和正交螺纹通孔的两个平行通孔，所述短滑块设有螺纹通孔和正交螺纹通孔的通孔，长滑块的螺纹通孔与主丝杠螺纹联接，短滑块的螺纹通孔与辅丝杠螺纹联接；机座的主轨道和辅导轨分别支撑长、短滑块滑动；所述动台上设有相互平行的三个通孔，其中两相邻通孔的距离与上述长滑块的两个通孔的距离相同；所述连杆和辅摆杆的一端与中部以及主摆杆的两端均设有孔距相同的两个平行通孔；主、辅摆杆一端的通孔分别与长滑块的两个通孔转动副联接，主摆杆另一端和辅摆杆中部的通孔分别与动台的两个相邻通孔转动副联接，构成平行四边形连杆机构；连杆一端的通孔与短滑块的通孔转动副联接，该连杆中部的通孔与动台余下的通孔转动副联接；所述轮组包括机轮、圆柱、架套、弹簧，其中圆柱一端设有正交圆柱的通孔，中部设有圆柱凸台，架套两端设有同轴通孔，机轮与圆柱通孔转动联接，圆柱穿过架套两端的同轴通孔，圆柱凸台设在架套空腔内的底部，弹簧套在空腔孔内的圆柱上，弹簧两端分别抵在圆柱凸台和架套顶部内壁上，两个轮组的架套分别与主摆杆和连杆固连。
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