力矩限制器是大型飞机高升力系统翼面作动线路上的重要机械传动装置,当飞机在复杂恶劣的环境中飞行时,襟翼作动线系上的杆系组件有可能因作动线系发生卡阻故障受到很大的冲击载荷,导致PDU传递给下游襟翼作动线路上的载荷超过杆系组件的强度设计值,进而使系统和飞机结构受到损坏,无法完成飞机襟翼的收放任务。本文旨在提高襟翼杆系组件的适应能力,当襟翼作动线系发生卡阻故障时,在襟翼作动线路上起过载保护作用的力矩限制器能够有效避免襟翼杆系组件的机械结构受到破坏。本文首先根据企业对襟翼作动线系力矩限制器的技术要求分析了其工作原理,并基于襟翼作动线系力矩限制器的工作原理对力矩限制器进行了总体设计。然后通过分析关键传力构件钢球的受力情况,确定了襟翼作动线系力矩限制器中关键零部件的关键参数,并校核了利用CATIA创建的关键零部件三维实体模型的强度。其次,利用ANSYS Workbench软件对襟翼作动线系力矩限制器中的关键零部件进行了结构静力学有限元分析,重点分析研究了关键零部件最大应力和变形的分布区域,并通过分析其结构场的数值模拟结果,验证了襟翼作动线系力矩限制器结构设计的合理性。再次,分析了左/右球道盘的球窝升角、球窝几何中心到左/右球道盘旋转轴线的距离、钢球直径以及左、右球道盘的初始轴向间隙对钢球和球道盘结构场的影响规律,然后采用田口方法对影响钢球和球道盘结构场的四种结构参数进行了优化设计,得出了适用钢球和球道盘的合理结构参数值:球窝升角为35°、几何距离为15.5mm、钢球直径为7mm、初始轴向间隙为1.8mm,之后对优化后的钢球和球道盘进行了结构场仿真分析与验证,并经质量检测发现优化后的襟翼作动线系力矩限制器的重量减轻了1.2g。最后,利用ADAMS软件对优化后的襟翼作动线系力矩限制器进行了动力学仿真分析,然后通过对两种工况下襟翼作动线系力矩限制器仿真结果的分析与研究,验证了该力矩限制器的可行性和性能可靠性。