2带虎克铰的连杆机构

在登机门、应急门的舱门开启过程中有一类空间四连杆机构较为复杂（见图5）。该机构对应舱门开关功能里的平移机构。在舱门打开过程中如图5（a） 所示，三条辅助线的距离是保持不变的，再加上两个平行杆支座在空间上的位置是相对固定的，所以这4个无形之中存在的杆类似平行四连杆机构的4条杆。

连 杆1与连杆3的孔径远大于与之相连的轴径，构件1与构件3相对与左右两边的支座都在作带夹角的旋转，保证舱门沿外形曲线提升后与机身平行沿航向前方打开。 参照可调拉杆与虎克铰组合机构里面提到的组合机构，在此将连杆1和连杆3与左右两边的支座都分别定义为虎克铰和球面副。故该组合机构为带虎克铰的平行四连 杆机构。机构原理简图如5（b）所示。

实例解析

参照以上提到的方法选用ARJ21后，以应急门为例进行完整的机构运动仿真。ARJ21应急门的开启分为解锁、提升和推开3个过程，对应 CATIA软件DMU模块中的3个机制，分别对3个机制进行运动机构分解，如图5所示，转换约束为运动副，添加驱动，运行仿真，最终得到整个舱门开启过程 中的每个运动状态。

1解锁机制仿真

解锁机制包含的机构主要有：内手柄机构、可调拉杆与虎克铰组合机构、插销机构等，机构详情如图6所示。

其 中，在内手柄机构中有一套虎克铰和可调拉杆的组合机构以实现手柄的转动同时带动可调拉杆机构运动，带动插销机构水平移动将插销打开，从而实现解锁的过程。 同可调拉杆机构相同，包含的运动副有：U型副、球面副、旋转副。插销机构里面主要有固定副、旋转副、棱形副（移动副）。

2提升机制仿真

提升机制包含的机构主要有：导向机构、提升机构、平移机构、主铰链机构等。如图6所示，其中平移机构在此作为辅助运动，只作稍微的提升运动，并没有空间转动，主铰链机构此时也作为辅助运动实现轴线的轻微转动。

内手柄机构在平移机构及主铰链机构的辅助运动下，对整个舱门进行提升，舱门在导向机构限定的轨迹下实现整体上升。在导向机构中包含高副的点线副。提升机构中包含平行四连杆机构、旋转副、圆柱副等。平移机构包含固定副、球面副、虎克铰（U型副）等。

3推开机制仿真

推开机制包含的机构主要为平移机构，如图6所示。平移机构在此时不同于提升机制的作用，不仅只作上下方向辅助的运动，要实现舱门沿外形曲线提升与机身平行沿航向前方打开的作用。主铰链机构此时也作为主要的运动机构，实现舱门的轴向转动的运动。

推动内手柄机构，实现主铰链机构的轴线转动，在平移机构限定的轨迹下舱门实现完整开启。包含的运动副有：固定副、旋转副、圆柱副、虎克铰（U型副）。

结束语

通过对舱门的机构运动进行仿真技术研究，指导相关工艺人员对ARJ21应急门进行机构运动仿真分析；设计部门提出对舱门的结构件发生更改时，通过 仿真查看舱门的整个运动过程中是否存在干涉；在ARJ21货舱门开展相关仿真应用，使工艺人员熟悉掌握货舱门的机构运动原理，从而更好地指导现场工人调试 安装；在大客各种舱门签图前进行机构运动仿真，帮助工艺人员理清舱门机构运动原理，检验产品设计是否合理，指导工艺人员进行产品的各种舱门的审图工作。

鉴于以上实用价值，民用飞机舱门机构运动仿真研究对制造部门具有重要意义。通过对这种方法的研究，并将其在制造部门推广让更多工艺人员学习运用， 能减少飞机舱门安装过程中遇到的问题。目前民用飞机舱门机构运动仿真研究还处于初期阶段，后续将采用专业性更强的机构运动仿真软件ADMAS研究，考虑舱 门自身的重力及其他载荷的影响，对它进行更深入的研究，能更好地解决实际问题[5]。

参 考 文 献
[1]尤春风.CATIA V5高级应用.北京：清华大学出版社，2006.
[2]航空制造工程手册，飞机装配.北京：航空工业出版社，2010.
[3]李增刚.ADMAS入门详解与实例.北京：国防工业出版社，2008.
[4]张志贤，刘检华，宁汝新.虚拟装配环境下运动副自动识别方法.计算机集成制造系统，2011（01）：62-68.
[5]李宏.虚拟装配技术的研究现状与发展趋势.现代制造工程，2004（12）：114-116