[发明专利]一种飞机机轮轮毂螺栓孔口处对接面的设计方法

摘要

一种飞机机轮轮毂螺栓孔口处对接面的设计方法，通过降低螺栓孔口处轮毂对接面的接触面积，使轮毂螺栓孔口处由常规的接触状态改为非接触状态，螺栓预紧时轮毂螺栓孔口处所受的弯矩增大，弯曲应力增大，使得螺栓预紧时轮毂对接面结构螺栓孔口处所受的应力高于常规轮毂对接面结构螺栓孔口处所受的应力。而在疲劳载荷作用下常规轮毂对接面结构螺栓孔口处的应力等于本发明轮毂对接面结构螺栓孔口处的应力。相比于现有技术，本发明设计的轮毂对接面一个疲劳循环下轮毂螺栓孔口处的最小应力增大，轮毂螺栓孔口处的最大应力保持不变，从而降低轮毂螺栓孔口处的疲劳应力幅，提高了轮毂螺栓孔口处的疲劳寿命。

主权项

1.一种飞机机轮轮毂螺栓孔口处对接面的设计方法，所述的飞机机轮轮毂中，内半轮毂对接螺栓孔周围为凹弧面，外半轮毂对接螺栓孔周围亦为凹弧面；所述内半轮毂对接面和外半轮毂对接面结构完全对称；其特征在于，具体过程是：步骤1，确定轮毂螺栓孔口处螺栓预紧时的应力S_min和疲劳载荷下的应力S_max：采用Abaqus软件通过有限元静力分析方法计算得螺栓预紧下轮毂螺栓孔口最小应力S_min和疲劳载荷下轮毂螺栓孔口最大应力S_max；步骤2，确定轮毂螺栓孔口处的疲劳应力幅N；步骤3，确定满足寿命要求的轮毂螺栓孔口处所需的应力S：通过航空材料手册得到轮毂材料的疲劳性能曲线S‑N曲线；根据得到的轮毂材料的疲劳性能曲线S‑N曲线上所对应的轮毂疲劳应力幅N₀，找能够满足飞机机轮起落寿命要求的N₀；轮毂螺栓孔口处所需的应力S通过公式S≧S_min+2(N‑N₀)确定，并以该轮毂螺栓孔口处的应力S作为螺栓孔口处的应力为设计目标值；步骤4，确定内半轮毂对接面处凹弧面的半径R和该凹弧面的最大深度H：所述凹弧面的最大深度是指该凹弧面弧底顶点C的水平延长线与内半轮毂对接面的对接平面之间的垂直距离；通过尺寸参数优化，确定内半轮毂对接面处凹弧面的半径R和该凹弧面的最大深度H；步骤5，选取优化后的尺寸参数进行轮毂对接面结构设计；至此，完成低应力幅的飞机机轮轮毂及其对接面的设计。