飞机电动牵引车结构分析与差速系统研究

发布时间：2020-11-18 00:42

　　 无杆式飞机牵引车是在机场地面移动飞机的主要工具,其工作效率的好坏对机场地面交通的通畅有着决定性的影响,同时在优化机场经济效益和节能环保领域也具有巨大优势。近些年来飞机牵引车在小型化、无牵引杆化和清洁能源化方向发展迅速,在企业和高校中越来越成为重要的研发对象。国外对飞机牵引车领域重视较早,已经积累了较多的技术成果和研究经验,在全球范围内投放了大量成熟产品。国内高校及科研院所在该领域的研究近年来初见成效,并有相关企业进行了小规模研发,但与国际水平还存在较大差距。本文针对Boeing737-800飞机设计了一款纯电力驱动的飞机牵引车,从机械结构与电子差速系统两个方面进行了研究,主要工作包含以下几个方面:1、为达到尽可能限制车体高度在500mm以内和保证夹持举升平台运动灵活性和安全性的设计目的,牵引车车架整体设计成U型结构,车架结构尺寸设计考虑到了飞机前起落架与地面垂线方向存在大约为7°夹角的问题。同时给夹持举升平台添加了一个新的自由度,改善了工况下的平台结构的柔和性和安全性。利用三维建模软件SolidWorks设计了新型的电动牵引车,并针对关键部件夹持举升机构进行数学理论建模和运动学仿真分析。2、从牵引系统整体在转弯时飞机侧倾状态下的动力学分析入手,结合Boeing737飞机起落架缓冲支柱充气勤务曲线以及轮胎的载荷—压缩量曲线确定了载荷偏移引起的起落架轮胎形变量是侧倾主要原因,从而得出系统侧倾角的计算模型。并利用ANSYS Workbench对车架建立了车架的有限元模型,进行转弯状态临界载荷下的静力学分析以及模态分析,验证了飞机侧倾趋势下车架结构的稳定性和安全性。3、基于对牵引系统侧倾状态的研究结论,综合现有电动车辆的差速控制研究成果,利用牵引系统侧倾角计算模型,提出电动牵引车电子差速控制总体方案。应用MATLAB中的Simulink模块进行控制系统设计,并结合CarSim软件进行了牵引系统转弯时侧倾状态下的联合控制仿真,验证了差速控制策略的合理性和优越性。最终设计了基于AVR单片机的差速控制系统,并应用VB.NET在Visual Studio2010环境中建立了控制系统的人机交互界面,进行了相关实验,为研发出完整的差速控制系统奠定了有利基础。
【学位单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V351.34
【部分图文】：

动牵引车的发展及国内外研究现状??研究现状??上第一台由德国汉莎航空公司和制造商Ｋｒａｕｓｓ?Ｍａｆｆｅｉ车诞生至今己经经历了数十年的时间，迄今为止己有数研了无飞机引，较为著名的品牌有英国

图１－２?ＴＰＸ－２００－ＭＴＸ无杆飞机牵引车??同样较为市场所青睐的来＿德国的传统牵引车品牌Ｇｏｋｌｌｉｏｆｅｒ旗下也有在线??生产的众多产品，例如ＡＳＴ－１Ｘ就是一个非常具有代表性的牵引车型，如图１－３??所示。由于体型和功率较大，ＡＳＴ－１Ｘ的面世在引领移动大型宽体飞机领域树立??了新的标杆。在工作的可靠性、快速性和安全性基础上，它将所有牵引车的最高??工作能力从现有的Ａ３００、Ｂ７６７飞机上升到Ａ３８０Ｂ、７４７－８的６００吨ＭＴＯＷ级??别。??图１－３ＡＳＴ－１Ｘ飞机牵引车??目前在牵引车研究和设计生产方面，国外经过几十年的经验积累和技术沉淀，??已经取得了相当成熟的成果，获得了较高的经济效益。关于飞机牵引车相关重要??机构的研究设计也在实际生产应用中得到了大量的试验和验证，应用在现有牵引??车上的机构一般有单侧回转夹持式、双侧回转式夹持机构、对称轨道式夹持机构、??纵向辊轮式夹持机构、驱动型夹持机构等，如图１－４所示，这些设计方案均在实??际应用中体现出了各自的价值与意义??４??

目前在牵引车研究和设计生产方面，国外经过几十年的经验积累和技取得了相当成熟的成果，获得了较高的经济效益。关于飞机牵引车相的研究设计也在实际生产应用中得到了大量的试验和验证，应用在现的机构一般有单侧回转夹持式、双侧回转式夹持机构、对称轨道式夹持辊轮式夹持机构、驱动型夹持机构等，如图１－４所示，这些设计方案用中体现出了各自的价值与意义??
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本文编号：2888122