中央翼翻转机构的设计研究

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1、TH122107201208020118mDesignandStudyonTurnoverMechanismofCentralWing指导教师、职称：闻立波(龛工）李志峰（教授)1分类号：TH122单位代码：10720密级：公开学号：1208020118硕士学位论文中央翼翻转机构的设计研究DesignandStudyonTurnoverMechanismofCentralWing论文作者：高卫红指导教师、职称：闻立波（高工）李志峰（教授）学科、专业名称：机械制造及其自动化研究方向：数字化制造技术二〇一五年六月2摘要随着

2、科学技术的不断发展，飞机成为现代生活中重要的交通工具之一。中央翼是飞机整体的重要组成部件，位于飞机中段的内部，无完整的外形。它起着连接飞机左右外翼的重要作用，承受着两翼的升力和机身的重力，是整架飞机的重要受力部件。因此，中央翼的安装及加工精度对整架飞机的平衡和受力有着重要的影响。中央翼完成安装后，需要对其端面进行数控孔加工。但是中央翼在安装型架上和在进行端面孔加工时所处的状态是相互垂直的，即需要将中央翼从安装型架上取下之后翻转90°。原有的翻转机构虽然能使中央翼顺利地完成翻转，但是翻转过程较复杂，效率低下，且存在着一定

3、的安全隐患。飞机中央翼翻转机构设计的目的在于设计一机构，使中央翼方便、快捷地进行翻转，减小机构对生产工人造成的安全隐患，节省翻转过程中的人力和物力，提高生产效率。本文依据项目委托企业的实际要求和翻转机构的发展趋势，结合中央翼翻转时的实际情况，进行方案设计。通过CATIA三维设计软件对其进行建模、利用虚拟样机技术对其进行建模、仿真，验证方案的可行性，最后通过ANSYS有限元软件对翻转机构的重要部件进行分析。本文主要的研究内容为：1．依据翻转机构的设计要求及中央翼的下架路线，进行翻转机构的方案设计，确定翻转原理、吊点的选择

4、、动力源及其控制方式的选择。2．翻转机构中重要部件的设计，包括吊梁、吊挂、支撑架的设计及截面尺寸的确定及强度校核、带传动的摩擦力的计算和该翻转机构是否会出现带传动的打滑现象的研究。3．在Recurdyn中建立翻转机构的简化模型，并通过添加约束、载荷、驱动等，建立虚拟样机的模型，通过运动学仿真分析验证模型的正确性，得出在运转过程中的一系列动态参数。4．在CATIA中建立吊梁的模型，并通过数据接口导入ANSYSWorkbench，利用ANSYSWorkbench软件对横梁进行静力学分析，得到梁所受的应力变化和梁的变形，3并

5、通过梁的应变疲劳分析，得出梁在使用一定次数后，吊梁各个部位的安全系数、寿命及其各个部位的损伤。5．利用ANSYSWorkbench软件的响应曲面分析工具分析吊梁横截面的各个尺寸对梁的总体变形和等效应力的影响，并得出在梁的总体变形和等效应力不变的情况下，使其质量最小的横截面尺寸参数。关键词：翻转机构；虚拟样机；Recurdyn；有限元分析4AbstractWiththecontinuousdevelopmentofScienceTechnology,airplanebecomesanimportantmeansoftra

6、nsportation.Centralwingisthekeypartofairplanewithoutcompleteprofile,andhidesinsidethemiddleoftheplane.Itplaysanimportantroleinconnectingtwowings,andbearsthewings’liftforceandthegravityoffuselage.So,theinstallationofcentralwingandmachiningprecisiongreatlyinfluenc

7、esthebalanceandpropertyofplane.Afterinstallationofcentralwing,itneedstobemilledfacehole.Butcentralwingwhenitisassembledonthemountingframeisverticaltoitselfwhenitismilled.Itneedstobegotdownfrommountingframeandturnedover90DHS.Althoughtheoldturnovermechanismmakesce

8、ntralwingfinishrotation,theprocessiscomplicatedandinefficient,andexistsahiddendangerforworkers.Thegoalofcentralwing’sturnovermechanismistomakeitconvenientandswiftforc