大飞机整体发展方向是扩大运输空间、提高起飞重量、减少多余机械结构重量。本文运用变胞机构原理设计一种新型登机门机构,使舱门开合力更小、驱动部件整体质量更小、整体结构更为轻盈。并将数字建模、结构学分析、运动分析与可靠性分析等综合考虑起来完成整个设计与分析工作,为我国舱门制造业的水平提升做出点滴贡献。本文针对某型运输机主体结构,参考现有机型登机门设计方案,提出将变胞机构原理引入到登机门结构设计中。基于自顶向下的设计准则,建立变胞登机门数字化模型。并分别对密封结构、锁闩机构、驱动机构、铰链结构等进行详细的设计说明。阐述机构工作原理、各机构设计目的。形成变胞登机门的设计方案。通过自由度分析确定机构的变胞类型。根据基因建模理论设计机构各个工作构态的基因构型,由基因进化得到机构源构态基因构型。运用拓扑图法和与邻接矩阵法设计变胞机构构型转化过程。推导出该种变胞机构的变胞矩阵与变胞方程,得到机构各个构态之间的转化路线图。完成变胞机构结构设计的合理性分析。分析机构运动副约束力变化特性,给出机构运动循环图,建立机构全构态运动学模型。分析比对变胞舱门与传统举升式舱门所需开合力大小,并进行具体的实例数值求解与ADAMS仿真验证。仿真结果与建立的运动学模型高度吻合,证明了运动学分析方法的实用性。传统舱门机构所需开合力约为变胞舱门机构的两倍。推力减小即可使驱动组件重量减轻,又可使电机的耗能减少。这种变胞机构具有极强的应用推广价值。变胞登机门实现开启状态下的自锁功能依靠组合变胞副的复合运动。因此建立杆长误差与铰链间隙误差影响下的组合变胞副位移误差计算模型,并编制MATLAB可靠性分析程序,验证两种误差计算理论模型的准确性。结果说明登机门的锁定机构在推杆推速较低或舱门重量较轻时实现自锁的可靠性更高。并以组合变胞副位移可靠度为约束条件,建立可靠度联结方程。分析能满足设计功能要求的弹簧组合件具体参数。用MATLAB软件编制变杆长分割抽样算法。结果说明推杆长度增加能大幅提高组合变胞副位移可靠性。当铰链间隙在连续接触模型时,推杆长度的变化对可靠性的提高更为显著。但推杆安装偏距和安装高程增大时,组合变胞副位移可靠性却随之减小。因此在实际应用中选配较大行程推杆和较小刚度的弹簧组合件能提高机构锁定功能实现可靠性。同时减小推杆安装偏距与高程,即能增大舱体内的使用空间,又能增大机构自锁可靠性。本文建立的可靠性分析模型为约束变胞机构可靠性分析与构件参数设计提供了新的方法。图[66]表[7]参[87]