用于連結兩個軛以形成鉸鏈的易熔構件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及將兩個機械元件連接在一起，該兩個機械元件分別與雙耳U形夾(clevis)和單耳U形夾配合，該單耳U形夾通過包括管狀或實心機械銷的類型的易熔構件固定到雙耳U形夾。
【背景技術】
[0002]這種連接通常在可伸縮飛機起落架的部件中發現，諸如在圖1中展開示出的起落架I。這種起落架包括具有上端3的腿部2，上端3借助一組鉸接的上連結件6固定到飛機的結構元件4。腿部2的下端7攜帶輪組8并且通過側撐9固定到結構，側撐9具有鉸接到結構4的一端以及鉸接到腿部2的底部的其另一端。
[0003]各種連結件6和側撐9以及其它元件以構成用于展開和縮回起落架的聯動裝置的布置鉸接到結構4和腿部2，同時在起落架展開時確保起落架相對于飛機結構牢固地固定。
[0004]在其工作位置上，即，當起落架展開時，側撐9位于相對飛機的縱向橫向延伸的平面上，沿相對于水平傾斜的軸線AS延伸。連接到腿部2的側撐9的端部因此顯著低于其連接到結構4的相對端部。
[0005]側撐9通過其連接到腿部2的下部的連接11設計成易熔:如果側撐9經受的力大于對應于意外著陸情況的某一閾值，該連接11斷開。連接11的這種程序化斷開確保在意外情況下，沒有側撐9穿過結構4的壁并傷害飛機乘客的風險。
[0006]如圖2可看見的，連接11包括:單耳U形夾12，該單耳U形夾12具有剛性固定到腿部2的下部7的單個凸耳13 ；以及雙耳U形夾14，該雙耳U形夾14具有兩個凸耳16和17并構成側撐9的端部。
[0007]單耳U形夾12配合在U形夾14的凸耳之間，并且這些U形夾通過諸如管狀或實心機械銷的連接件彼此固定以使其聯合并形成鉸鏈，該機械銷穿過凸耳以便位于縱向軸線AL上。
[0008]該機械銷構成易熔連接件，是內徑和外徑選擇成使得其實心截面具有預定值的面積的管狀回轉體。該面積足以確保部件強度足以進行正常操作，但確保其足夠弱以在過度力施加到連接11的情況下，在位于U形夾12與凸耳16和17之間的兩個間隙中剪切斷裂。
[0009]這種易熔構件的設計必需滿足兩個相反約束:構件必須具有足夠的機械強度以使其能夠承受一定次數的著陸而不斷裂，即其必須具有適當疲勞強度，但相反地，施加到連接的機械載荷一旦超過閾值，構件就必須以可預見的方式斷裂。
[0010]由于涉及疲勞強度和高于某一載荷閾值的斷裂的約束難以平衡，這導致設計具有有限疲勞強度的易熔構件，這意味著其需要非常頻繁地更換。
【發明內容】
[0011]本發明的目的是提出一種使得能夠平衡這種易熔構件的疲勞強度和斷裂閾值的約束的設計解決方案。
[0012]為此，本發明提供了一種沿縱向軸線延伸的管狀易熔構件，該管狀易熔構件用于配合在雙耳U形夾和單耳U形夾中以使其結合并形成鉸鏈，同時相對于U形夾之一的轉動被約束:
[0013].管狀易熔構件具有中央部分以及兩個遠端部分，當易熔構件在U形夾中就位時，中央部分配合在單耳U形夾中，而兩個遠端部分各自布置在雙耳U形夾的相應凸耳中；
[0014].當鉸鏈處于工作位置時，易熔構件受壓彎曲，構件經受在易熔構件相對于U形夾的轉動被約束的預定方向上的工作力，該彎曲作用在彎曲平面中，該彎曲平面包括縱向軸線并沿工作力的預定方向延伸；
[0015].當工作力具有大于預定閾值的沿垂直于縱向軸線的軸線的量值時，易熔構件在其中央部分與每個遠端部分之間剪切斷裂；以及
[0016].易熔構件具有在中央截面和兩個遠端截面之間逐漸變化的橫截面形狀，每個遠端截面具有在其平行于彎曲平面的區域中加強的厚度，中央截面具有大于遠端截面的面積二次矩的、相對于與彎曲平面正交的軸線的面積二次矩。
[0017]本發明還提供了如上所述的易熔構件，具有呈圓形基部的圓筒形式的外表面。
[0018]本發明還提供了如上所述的易熔構件，其中遠端截面具有橢圓形的內輪廓，該橢圓形具有平行于彎曲平面延伸的長軸。
[0019]本發明還提供了如上所述的易熔構件，其中中央截面具有圓形的內輪廓。
[0020]本發明還提供了如上所述的易熔構件，其中中央截面具有橢圓形的內輪廓，該橢圓形的長軸垂直于彎曲平面延伸。
【附圖說明】
[0021]圖1是包括鉸接側撐的展開的飛機起落架的正面圖；
[0022]圖2是示出將側撐連接到起落架腿部的鉸鏈的立體詳圖；
[0023]圖3是將側撐連接到起落架腿部并包括現有技術的易熔構件的鉸鏈的剖視圖；
[0024]圖4是對當安裝成被阻止相對于U形夾之一轉動時的現有技術的易熔構件進行的試驗結果的側視圖，并且其中疲勞斷裂苗頭已經出現；
[0025]圖5是將側撐連接到起落架腿部并包括本發明的易熔構件的鉸鏈的剖視圖；
[0026]圖6是本發明的易熔構件的遠端區的剖視圖；以及
[0027]圖7是本發明的易熔構件的中央區的剖視圖。
【具體實施方式】
[0028]本發明基于的想法在于觀察到:當現有技術的易熔構件的尺寸相對于其斷裂力閾值設置正確時，以及當其安裝成被阻止轉動時，過早疲勞斷裂引起一個或多個斷裂苗頭，該斷裂苗頭總是出現在易熔構件的相同區域中。
[0029]如圖3所示，圖3是圖1和2的連接11的剖視圖，易熔構件18在每次著陸中經受的力總是以相同的方式引導，使得易熔構件18在各種情況下以相同的方式受壓。
[0030]易熔構件18經受操縱力，該操縱力平行于軸線AS引導并包括分別施加到U形夾14的凸耳16和17的兩個分力以及來自U形夾12的單個凸耳13的反作用力。換言之，易熔構件經受的所有力都主要平行于軸線AS引導，被施加在沿縱向軸線AL的不同位置。
[0031]因此，易熔構件18總是經受相同類型的著陸載荷，由此使其在標以PF的平面上受壓彎曲，該平面PF包括側撐的軸線AS和易熔構件18的縱向軸線AL。通過進行試驗，已經發現，當易熔構件18 (在本實例中為圓形截面的簡單管狀銷)被阻止繞其縱向軸線轉動、例如被阻止相對于U形夾12或14轉動時，斷裂苗頭總是出現在沿軸線的相同區域中。
[0032]每個斷裂苗頭呈相對于縱向軸線AL且相對于施力軸線AS傾斜延伸的裂縫F的形式，該裂縫形成在構件18的內表面和/或外表面中。這種形狀對應于彎曲剪切的斷裂苗頭并且由軸線AX在平面PF中重復彎曲受壓引起。
[0033]由于構件18被阻止轉動，因此其經受總是在相同彎曲平面中的彎曲，該彎曲平面標以PF，是包括縱向軸線AL和施力軸線AS的平面。
[0034]實際上，每條裂縫F出現在構件18的端部中，即，構件18配合在U形夾14的凸耳16或17中的一個區域和/或另一區域。此外，這些裂縫F總是出現在縱向軸線AL附近的相同位置上:它們出現在平行于彎曲平面PF延伸的構件的內表面和/或外表面的區域中。
[0035]彎曲剪切裂縫因此由于疲勞周期而出現，并且它們出現在易熔構件的四個區域中，該四個區域沿構件18定位成基本上與雙耳U形夾的凸耳一樣高并且圍繞其縱向軸線定位在平行于彎曲平面PF延伸的區域中。
[0036]在本發明中，預定疲勞強度和斷裂的約束通過提供易熔構件得以平衡，該易熔構件具有始終沿其縱向軸線變