飛機前起落架緩沖支柱端面鍵槽的配加工工藝

宋 燕，羅愿欣，耿愛紅

(中航飛機股份有限公司 長沙起落架分公司，陜西 漢中 723000)

起落架是飛機起飛和著陸系統的關鍵部件，主要用來保證飛機在地面的靈活運動，減輕飛機著陸撞擊與顛簸等[1-3]。飛機起落架包括前起落架和主起落架。前起落架有轉彎功能，通過前起落架緩沖支柱的轉彎機構實現飛機轉彎功能。轉彎機構主要包括轉彎作動筒、轉彎卡箍、扭力臂組件及糾偏機構(上、下凸輪)等。飛機發(fā)出轉彎指令后，轉彎作動筒輸出轉彎力矩，通過轉彎卡箍、扭力臂組件傳遞給固定在活塞桿上的機輪，從而實現轉彎動作。糾偏機構一般在前起落架離地后工作，其原理是支柱內的氣壓作用使活塞桿相對外筒伸出，帶動其上固定的上凸輪與外筒上固定的下凸輪進行嚙合，由于上下凸輪的嚙合面為螺旋面，所以可以將伸出力轉換為活塞桿與外筒的相對旋轉力，直至活塞桿方向糾正至中立位置。

1 端面鍵槽結構特點

某飛機前起落架緩沖支柱的下凸輪與外筒的固定方式，由以往的螺栓固定更改為4個矩形鍵固定(見圖1)，這是出于糾偏機構要承受較大扭矩的需要，也是以往成熟型號中從未采用過的新固定形式[4-7]。其具體要求是：產品依靠上、下凸輪的型面嚙合，來保證產品外筒懸掛軸軸線與裝配在活塞桿上的輪軸軸線滿足平行度≤0.3 mm的要求。其平行度可通過固定上凸輪，調整下凸輪與外筒相對位置的方法來保證，定好凸輪位置后，需要在下凸輪與外筒的端面加工4個鍵槽，用鍵對下凸輪與外筒進行固定。4個鍵裝配好后，既要保證下凸輪和外筒可靠連接，同時還應保證外筒懸掛軸相對于活塞桿輪軸平行度滿足要求，因此4個鍵的裝配質量是保證緩沖支柱糾偏機構正常工作的關鍵[8-15]。

圖1 四鍵聯接形式

2 零件尺寸及裝配要求

活塞桿φ70H9孔軸線與外筒上耳叉φ50H8軸線的偏斜在100 mm長度上≤0.3 mm，鍵槽寬12H9。

裝配關系如圖2所示。裝配要求鍵應能同時裝入下凸輪、螺母1和外筒上的鍵槽，并止動在下凸輪的端面上。

圖2 裝配關系圖

3 工藝方案的確定

經過仔細研究圖樣后，初步確定如下3種工藝方案。

1)通過外筒上已加工好的鍵槽配加工下凸輪鍵槽。首先，將外筒上的4處鍵槽加工到位；然后，將裝有上凸輪的活塞桿組件、下凸輪裝到外筒中，并將螺母1擰緊在外筒的螺紋上，通過螺母2的擰入量頂緊下凸輪進行平行度的調整(保證產品外筒懸掛軸相對活塞桿上輪軸的平行度≤0.3 mm)；最后，確定下凸輪的位置，通過外筒上已加工好的4個鍵槽為基準配銑下凸輪上的鍵槽。此方案的弊端是螺母2裝配在外筒上后無法直接觀察到下凸輪，緩沖支柱平行度調整好后，無法直接在下凸輪上作相對位置標記(即待加工的下凸輪上四鍵的位置相對于外筒四鍵的位置)，只有將螺母1和螺母2拆卸下來方能進行標記，在分解過程中無法保證下凸輪與外筒的相對位置不變。

2)直接按圖樣要求將外筒和下凸輪上的鍵槽加工好。此方案的弊端是外筒及下凸輪零件加工時，將鍵槽尺寸加工到位后，由于尺寸公差累積會導致外筒及下凸輪鍵槽無法對準，應留銼修量以保證鍵槽對準。如果所留銼修量過小，可能致使4個鍵槽無法全部對正，產生超差；如果銼修量留得過大，因為外筒是高強度鋼，將非常不經濟。

圖3 裝配狀態(tài)圖(活塞桿組件部分未示出)

4 配加工流程

4.1 配加工流程圖

配加工流程圖如圖4所示。

圖4 配加工流程圖

4.2 配加工步驟

配加工步驟如下。

2)裝配緩沖支柱及定位工裝。在裝配時，注意上、下凸輪應按配套標記方向進行裝配。

3)將緩沖支柱安裝在檢測平臺上。拉動活塞桿使上、下凸輪處于嚙合狀態(tài)，然后擰松定位工裝四周的螺母。拉動活塞桿處于全伸長狀態(tài)，并在保持活塞桿全伸展的狀態(tài)下同時調整活塞桿的周向位置，以保證活塞桿φ70H9孔軸線與外筒上耳叉φ50H8軸線的偏斜在100 mm長度上≤0.3 mm。

4)按上一步驟調完平行度后，通過定位工裝將下凸輪壓緊在外筒孔口端面上，同時保持活塞桿不發(fā)生旋轉，擰緊工裝四周的螺母。

5)將緩沖支柱從平臺上分解下來，安裝到凸輪定位鉆孔固定夾具上。

6)將定位工裝上的工藝鍵裝在外筒的鍵槽處(注意：選擇較緊的鍵裝入對應鍵槽中并做標記)，通過工裝上的壓緊螺釘將工藝鍵固定。

7)通過安裝在工藝鍵上的鉆套，在下凸輪上劃窩。劃窩深度為下凸輪φ140 mm平面至鉆尖3.5 mm，并用φ3.2 mm鉆頭劃窩并擴至φ4 mm；然后將支柱旋轉180°，重復以上內容。

8)分解緩沖支柱及定位工裝，將下凸輪重新裝入到外筒中，裝上定位工裝，保證下凸輪劃窩處與工藝鍵上的螺紋孔對正后，擰緊工裝四周的螺母以壓緊下凸輪。

9)將工步7中的φ4 mm加工成通孔，然后通過擰緊螺釘將工藝鍵固定在下凸輪上。

10)旋轉緩沖支柱，通過安裝在工藝鍵上的鉆套在剩余兩鍵槽處鉆通孔φ3.2 mm，并擴至φ4 mm；然后通過擰緊螺釘將工藝鍵固定在下凸輪上。

11)將下凸輪從外筒上分解下來，并清理干凈外筒孔口的切屑。

5 結語

通過分析產品結構，選擇合理的配加工方案與工藝流程，制作相應的輔助工裝，掌握了采用四鍵聯接固定外筒與凸輪位置這一新的鍵聯接方式的配加工方法。