A320主起落架收放原理分析及运动仿真
13.侧支柱2 14.锁支柱1
15.锁支柱2 16.锁接头
17.锁作动筒外筒 18.锁作动筒内筒
图3-1 主起落架零件图
3.3.2 零件模型装配
A320主起落架零部件三维模型建立好后，在Pro/E中新建“组件asm0001”文件，点击“装配”按钮，分别将以上制作的零件模型加入组装环境中，并通过合适的连接方式将零件顺序组装成构件，形成一个主起落架实体模型。
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中国民航飞行学院航空工程学院毕业论文
在起落架收放系统的设计过程中，采用的是自下而上的装配方法。主要思路为在装配设计模块下依次导入设计好的各个零件，边导入边装配，通过添加装配约束将各个零部件组合成装配体。然而，虽然每个零件模型的建立都尽量依据真实的尺寸和形状，在装配过程中还是可能会出现各类问题。比如可能由于尺寸不匹配导致的零件与零件之间发生干涉，装配过程中还可能会出现其它问题如空间位置过约束引起的零件无法安装等，都要对零件进行重新设计、重新装配，出现问题再进行修改。如此重复下去，直到每个零件都符合要求。起落架模型详细装配过程主要分为三步：
（1）首先添加固定桩。由于实际中起落架收放是相对飞机机身来说运动的，所以飞机应为基准，本设计中固定桩代表飞机机身与起落架连接部位，设置为空间固定不动的。起落架收放时，围绕固定桩转动。
（2）添加各个零件，并相互连接。确定固定桩后，依次添加起落架外筒支柱、轮轴、机轮、各个防扭臂、小撑杆、收放作动筒外筒和内筒、侧支柱、锁支柱、锁作动筒外筒和内筒等等。其中，收放作动筒、锁作动筒和起落架支柱与轮轴连接时为圆柱连接，使得外筒和内筒之间可以相对滑动；其余零件连接则为销钉连接，使得各连接零件间可以相对转动。
（3）固定多余约束。上述连接好后，起落架模型建立，但模型中的多余约束存在，需要将收放作动筒外筒连接到新的固定桩上并且固定，起落架上侧支柱劲头也需要固定位置，从而使得起落架侧撑杆机构和锁机构能够在起落架收放时进行折叠运动。
起落架装配时需要调节各个零件间的空间相对位置，使得相关机构处于同一平面内运动。
装配完成后，可以使用Pro/E中的拖动功能来拖动模型中的各个零件进行运动，从而检验出连接是否正确。
装配好的起落架模型如图3-2所示：
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图3-2 A320主起落架装配图
真实的起落架系统是一个很复杂的系统，在系统组成上还包括刹车/转向系统，收放系统，指示和报警系统等，出于简化的考虑，建模过程中并未建立这些系统的模型，实际上也不可能完全去模拟整个系统。所以上面只针对起落架的机械结构部件进行建模，起落架上的传感器、液压源、电子元器件等均未画出[11]。前起落架的锁结构比较复杂，包含了传感器、弹簧、弹簧片等一系列部件，所以也没有画出。
为了便于区分模型中各个部件之间的关系，在运动仿真中更好地观察，我们对起落架模型进行染色，给模型上不同零件添加不同的颜色。效果如图3-3：
图3-3 A320主起落架效果图
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第4章 A320主起落架收放运动仿真
起落架装各个部件装配时，根据起落架运动规律和各个部件间的关系，定义相关的运动副，其中包括旋转副、圆柱副、固定副和固定副等等。装配完成后，进入Pro/E机构仿真模块，可以看到起落架机构中各个运动副，如图4-1：
图4-1 起落架完全装配完成和约束加载完成后
约束加载完成后，起落架模型自由度为3（即DOF=3），分别为：起落架作动筒内、外筒间，锁作动筒内、外筒间和起落架外筒、轮轴间的轴向移动副。本设计中，起落架收放模拟涉及前两个作动筒间运动，需要定义两个驱动来完成起落架收放运动仿真。
4.1 仿真参数设置
完成起落架装配和约束加载后，接下来要定义伺服电机，进而来驱动起落架运动，完成起落架收放[12]。
实际中，A320主起落架收上与放下所需时间不同：收上时，起落架需要运动约20秒；放下时，起落架需要运动约15秒。此外，下位锁解锁与上锁需要2—3秒时间[13]。本设计中，为了研究的方便，我们设起落架放下与收上使用同样的时间，即20秒。
仿真前，需要对机构中的收放作动筒和锁作动筒设置伺服电机来模拟实际收放中的液压动力。由于锁作动筒运动时间和距离短，我们设置锁作动筒为匀速运动，锁作动筒伺服
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电机位置与参数定义如图4-2：
a b
图4-2 图a伺服电机位置 图b锁作动筒伺服电机参数定义
锁作动筒伺服电机设置沿锁作动筒滑动杆连接方向，锁作动筒运动时间非常短，起到解除下位锁锁定状态的作用。
起落架收放是一个加速-匀速-减速的过程，为了真实的模拟起落架收放的过程，本设计中对收放作动筒定义伺服电机时，使用自定义分段设置速度，伺服电机位置与参数定义如下图4-3：
a b
图4-3 图a 伺服电机位置 图b 伺服电机参数定义
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