飞机APU进排气门机构设计及性能分析

摘要

现代大、中型飞机通常需要安装辅助动力装置（APU）。APU对于保证飞机工作的安全性极其重要。APU进排气门机构的工作性能要求包括高可靠性、结构紧凑、承载能力大等，采用现代设计方法对其进行研究具有重要的意义。
　　介绍了战斗机中APU的结构特点及其进排气门机构的重要性。针对某型飞机APU进排气门机构设计了平移式单作动筒、平移式双作动筒和翻转式单作动筒三种机构方案。通过三种方案优缺点的对比分析，最后确定了翻转式的方案，该方案中进排气门的翻转功能主要由空间RSSR机构实现。
　　针对空间RSSR机构的相关参数计算进行了算式推导，采用遗传优化算法对某型飞机APU进排气门机构中的RSSR机构相关参数进行了设计，分析了在工作过程中进排气门机构的压力角、球面副转动角度等参数的变化情况。
　　推导了RSSR机构运动学和动力学分析的基本算式。针对某型飞机APU的实际结构尺寸，设计了进排气门机构的三维模型。建立进排气门机构的动力学仿真和有限元分析模型，分析了进排气门机构的动力学性能、强度和固有振动特性。
　　推导了平面四杆机构和RSSR机构精确度计算的基本算式，考虑进排气门机构系统主要零件的制造精确度和工作受力变形情况，对进排气门工作过程中的转角精确度进行了计算。

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注释表

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 空间机构分析方法

1.3 现代设计方法

1.4 机构精确度分析

1.5 本文的研究内容

第二章 飞机APU进排气门机构方案的设计

2.1 飞机APU简介

2.2 APU进排气门机构的工作性能和结构特点

2.3 APU进排气门机构方案设计

2.4 APU进排气门机构方案的确定

2.5 本章小结

第三章 进排气门机构中RSSR机构的设计与分析

3.1 空间机构理论

3.2 遗传优化算法理论

3.3 遗传优化算法在空间RSSR机构参数设计中的应用

3.4 空间RSSR机构参数设计结果验证

3.5 本章小结

第四章 APU进排气门机构的运动学及动力学分析

4.1 多刚体系统动力学理论

4.2 空间RSSR机构的运动学理论

4.3 空间RSSR机构的输入输出转矩变化情况

4.3 ADAMS中动力学分析方法

4.4 进排气门机构的运动学和动力学分析

4.5 本章小结

第五章 进排气门机构的有限元分析

5.1 有限元技术基本原理

5.2 模态分析理论

5.3 进排气门机构的有限元分析

5.4 本章小结

第六章 进排气门机构系统的精确度分析

6.1 机构精确度分析的理论

6.2 进排气门机构中各平面机构的精确度计算

6.3 进排气门机构中RSSR机构的精确度

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 工作内容概括

7.2 研究展望

参考文献

致谢

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