一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備，包括測(cè)量基座、X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)、Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)、對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)、繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)。測(cè)量基座由檢測(cè)臺(tái)底座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、軸承大端夾具組成設(shè)置在該設(shè)備的底部,X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)設(shè)置在該設(shè)備的頂部，繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)、對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)、Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)分別沿X向軸心線由下至上依次對(duì)應(yīng)地設(shè)置在該設(shè)備的下層、中層和上層。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)檢測(cè)臺(tái)上對(duì)不同型號(hào)直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承剛度特性的檢測(cè)，通用型好。提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)過程人員的安全性，降低了檢測(cè)強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)彈性軸承在一臺(tái)檢測(cè)臺(tái)上一次裝夾，同時(shí)進(jìn)行多維方向力(力矩)的加載與測(cè)量。
【專利說明】一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加載測(cè)量分析設(shè)備，具體地說是一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]彈性軸承是第三代旋翼系統(tǒng)的三大技術(shù)之一，是旋翼系統(tǒng)的重要組成部件，其剛度特性及質(zhì)量對(duì)直升機(jī)安全至關(guān)重要，直接影響直升機(jī)的質(zhì)量。彈性軸承剛度特性是衡量彈性軸承最重要的特性之一，所以有必要其進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)。然而加載測(cè)量彈性軸承的加載方式應(yīng)為多維力與力矩綜合施力系統(tǒng)，因而使得加載測(cè)量設(shè)備的設(shè)計(jì)技術(shù)尤為復(fù)雜。目前國內(nèi)尚未有直升機(jī)彈性軸承多維力與力矩一次性同時(shí)進(jìn)行加載及測(cè)量的設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)的加載測(cè)量彈性軸承手段是在不同加載設(shè)備上分別進(jìn)行某個(gè)單項(xiàng)的加載測(cè)量，這造成檢測(cè)效率低，檢測(cè)人員的工作強(qiáng)度大，檢測(cè)過程安全性差，檢測(cè)結(jié)果精度低等缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有狀況存在的不足，本發(fā)明提供一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備。
[0004]一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備，包括測(cè)量基座、X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)、Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)、對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)、繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)。
[0005]測(cè)量基座由檢測(cè)臺(tái)底座1、轉(zhuǎn)動(dòng)軸2、軸承大端夾具3組成設(shè)置在該設(shè)備的底部。
[0006]檢測(cè)臺(tái)底座1上端面設(shè)有軸承座。轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的軸體芯部設(shè)有花鍵孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸2軸體腰部設(shè)有轉(zhuǎn)盤，且轉(zhuǎn)盤上對(duì)稱地設(shè)有一對(duì)鉸鏈孔。軸承大端夾具3其尾部為花鍵軸，其頭部設(shè)有U形鉗口，且鉗口外部兩側(cè)設(shè)有安裝孔。
[0007]轉(zhuǎn)動(dòng)軸2軸體下部通過止推軸承套設(shè)在檢測(cè)臺(tái)底座1軸承座孔內(nèi)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的軸體花鍵連接著軸承大端夾具3的尾部。軸承大端夾具3的U形鉗口朝上。
[0008]X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)設(shè)置在該設(shè)備的頂部。X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)的安裝中心與檢測(cè)臺(tái)底座1軸承座孔中心同軸，且兩者形成加載測(cè)量系統(tǒng)的X向軸心線。
[0009]繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)、對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)、Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)分別沿X向軸心線由下至上依次對(duì)應(yīng)地設(shè)置在該設(shè)備的下層、中層和上層。
[0010]繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)包括以扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24和扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18為動(dòng)力源，由連桿D26、力傳感器C25、和連桿E28、力傳感器D 27構(gòu)成水平共面的力偶施力系統(tǒng)，且通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸2連接在一起設(shè)置在設(shè)備的下層。
[0011]所述扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24活塞法蘭端朝向右設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的左后方，且通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿D26的法蘭端。力傳感器C25夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間。連桿D26連桿端鉸接在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2轉(zhuǎn)盤的一端鉸鏈孔上。
[0012]扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18活塞法蘭端朝向左設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的右前方，且通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿E28的法蘭端。力傳感器D 27夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間。連桿E28連桿端鉸接在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2轉(zhuǎn)盤的另一端鉸鏈孔上。
[0013]設(shè)置在設(shè)備頂部的X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)包括以壓縮測(cè)試液壓缸10為動(dòng)力源，由連桿A9、力傳感器A21構(gòu)成豎直向下的施力系統(tǒng)。
[0014]連桿A9其上端為球頭端，其下端為法蘭盤。
[0015]壓縮測(cè)試液壓缸10通過螺栓固定連接在該設(shè)備的支架上，壓縮測(cè)試液壓缸10的活塞頭豎直向下，且通過球鉸鏈All與連桿A9的球頭端連接。連桿A9的法蘭盤端通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿A9的法蘭端，力傳感器A21夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間。
[0016]Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)包括以彎曲測(cè)試液壓缸B14和彎曲測(cè)試液壓缸A6為動(dòng)力源，由連接軸8、連桿C22、力傳感器B23、連桿B12和連桿F30、力傳感器E32、連桿G31構(gòu)成水平共面相互垂直的兩個(gè)方向作用在同一點(diǎn)的施力系統(tǒng)。
[0017]連接軸8的方形體其上部設(shè)有法蘭，其下部的圓凸臺(tái)芯部設(shè)有花鍵孔，且連接軸8方形體的正前面和右側(cè)面分別設(shè)有一豎向滑槽。
[0018]連桿F30與連桿B12外形結(jié)構(gòu)相同，一端為法蘭盤，另一端為球頭端。
[0019]連桿G31與連桿C22外形結(jié)構(gòu)相同，一端為圓銷頭，另一端為法蘭盤。
[0020]連接軸8法蘭端通過法蘭盤與的X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)的連桿A9的法蘭端連接。
[0021]Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)通過與連接軸8連接設(shè)置在設(shè)備的上層。
[0022]彎曲測(cè)試液壓缸A6的活塞軸碗與連接軸8方形體正前面相對(duì)應(yīng)。彎曲測(cè)試液壓缸A6的活塞軸碗通過球鉸鏈C29與連桿G30球頭端鉸接在一起，連桿G30法蘭端通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿G31法蘭盤端，力傳感器E32夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間，連桿G31圓銷頭端嵌入連接軸8方形體正前面的滑槽內(nèi)。
[0023]彎曲測(cè)試液壓缸B14的活塞軸碗與連接軸8方形體右側(cè)面相對(duì)應(yīng)。彎曲測(cè)試液壓缸B14的活塞軸碗與通過球鉸鏈B13與連桿B12球頭端鉸接在一起，連桿B12法蘭端通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿C22法蘭盤端，力傳感器B23夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間，連桿C22圓銷頭端嵌入連接軸8方形體右側(cè)面的滑槽內(nèi)。
[0024]對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)包括鎖止液壓缸A7、鎖止液壓缸B15和軸承小端夾具5。
[0025]軸承小端夾具5的腰部為扁方體，扁方體的上部設(shè)有花鍵軸，扁方體的下部為條形塊，且條形塊上設(shè)有安裝孔。
[0026]鎖止液壓缸A7、鎖止液壓缸B15活塞頭端均設(shè)有條塊U形鉗口。
[0027]對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)設(shè)置在設(shè)備的中層是以鎖止液壓缸A7和鎖止液壓缸B15為動(dòng)力源，且與軸承小端夾具5構(gòu)成水平共面且共線的兩個(gè)方向作用在同一點(diǎn)的施力系統(tǒng)。
[0028]軸承小端夾具5上部花鍵連接在Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)的連接軸8的花鍵孔內(nèi)。
[0029]鎖止液壓缸A7活塞頭端與鎖止液壓缸B15活塞頭端相對(duì)設(shè)置在軸承小端夾具5的左、右側(cè)，且鎖止液壓缸A7的U形鉗口與鎖止液壓缸B15的U形鉗口分別夾持在軸承小端夾具5的扁方體的左、右邊上。
[0030]本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在下述幾個(gè)方面:
1.從設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)方面充分考慮了在分別進(jìn)行不同剛度特性檢測(cè)以及多種剛度特性耦合檢測(cè)時(shí)的運(yùn)動(dòng)干涉問題，并且通過在軸承小端夾具左右兩側(cè)布置液壓缸消除了彈性軸承小端繞X軸的自由度，從而提高在進(jìn)行彈性軸承繞X軸扭轉(zhuǎn)剛度測(cè)試時(shí)檢測(cè)的精確度； 2.可以通過更換彈性軸承夾具來對(duì)不同型號(hào)的彈性軸承進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)檢測(cè)臺(tái)上對(duì)不同型號(hào)直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承剛度特性的檢測(cè)，通用型好；
3.從實(shí)際操作方面，本發(fā)明滿足彈性軸承一次裝夾，可進(jìn)行對(duì)彈性軸承三維力及力矩的分別或同時(shí)加載，整個(gè)多維剛度特性的檢測(cè)可以在一臺(tái)檢測(cè)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，取消了現(xiàn)有技術(shù)的在進(jìn)行不同剛度特性檢測(cè)時(shí)更換實(shí)驗(yàn)臺(tái)的過程，提高了檢測(cè)效率，降低了檢測(cè)人員的檢測(cè)強(qiáng)度，提高了檢測(cè)過程人員的安全性；
4.從整體分析來看，通過本發(fā)明的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)彈性軸承在一臺(tái)檢測(cè)臺(tái)上一次裝夾，同時(shí)進(jìn)行多維方向力(力矩)的加載與測(cè)量，使產(chǎn)品的檢測(cè)效率可以提高約20%、檢測(cè)人員工作強(qiáng)度減少60%左右。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的三維示意圖。
[0032]圖2為本發(fā)明測(cè)試裝置的主視圖。
[0033]圖3為本發(fā)明沿X向軸心線方向檢測(cè)裝置各主要部件的分解圖。
[0034]圖4為本發(fā)明的測(cè)量基座和繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)分解圖。
[0035]圖5為本發(fā)明的Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)分解圖。
[0036]圖中序號(hào):1檢測(cè)臺(tái)底座、2轉(zhuǎn)動(dòng)軸、3軸承大端夾具、4激光位移傳感器A、5軸承小端夾具、6彎曲測(cè)試液壓缸A、7鎖止液壓缸A、8連接軸、9連桿A、10壓縮測(cè)試液壓缸、11球鉸鏈A 12連桿B、13球鉸鏈B、14彎曲測(cè)試液壓缸B、15鎖止液壓缸B、16激光位移傳感器B、17激光位移傳感器C、18扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B、19激光位移傳感器D、20彈性軸承、21力傳感器A、22連桿C、23力傳感器B、24扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A、25力傳感器C、26連桿D、27力傳感器D、28連桿E、29球鉸鏈C、30連桿F、31連桿G、32力傳感器Ε ο

【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。
[0038]參見圖1。一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備，包括測(cè)量基座、X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)、Υ軸向和ζ軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)、對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)、繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)。
[0039]參見圖4。測(cè)量基座由檢測(cè)臺(tái)底座1、轉(zhuǎn)動(dòng)軸2、軸承大端夾具3組成設(shè)置在該設(shè)備的底部；檢測(cè)臺(tái)底座1上端面設(shè)有軸承座。檢測(cè)臺(tái)底座1固定于地面上且具有足夠的強(qiáng)度，可以保證測(cè)試過程的安全性與測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的軸體芯部設(shè)有花鍵孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸2軸體腰部設(shè)有轉(zhuǎn)盤，且轉(zhuǎn)盤上對(duì)稱地設(shè)有一對(duì)鉸鏈孔。軸承大端夾具3其尾部為花鍵軸，其頭部設(shè)有U形鉗口，且鉗口外部兩側(cè)設(shè)有安裝孔；轉(zhuǎn)動(dòng)軸2軸體下部通過止推軸承套設(shè)在檢測(cè)臺(tái)底座1軸承座孔內(nèi)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的軸體花鍵連接著軸承大端夾具3的尾部。軸承大端夾具3的U形鉗口朝上。
[0040]參見圖2。彈性軸承20其底部為方形體，其腰部為圓錐臺(tái)，其上部設(shè)有U形口。彈性軸承20的方形體安裝在軸承大端夾具5的U形鉗口上，且通過螺栓固定；Χ軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)設(shè)置在該設(shè)備的頂部。X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)的安裝中心與檢測(cè)臺(tái)底座1軸承座孔中心同軸，且兩者形成加載測(cè)量系統(tǒng)的X向軸心線；繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)、對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)、Υ軸向和Ζ軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)分別沿X向軸心線由下至上依次對(duì)應(yīng)地設(shè)置在該設(shè)備的下層、中層和上層。
[0041]參見圖4。繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)包括以扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24和扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18為動(dòng)力源，由連桿D26、力傳感器C25、和連桿E28、力傳感器D 27構(gòu)成水平共面的力偶施力系統(tǒng)，且通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸2連接在一起設(shè)置在設(shè)備的下層；扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24活塞法蘭端朝向右設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的左后方，且通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿D26的法蘭端。力傳感器C25夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間。連桿D26連桿端鉸接在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2轉(zhuǎn)盤的一端鉸鏈孔上。
[0042]扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18活塞法蘭端朝向左設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的右前方，且通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿E28的法蘭端。力傳感器D 27夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間。連桿E28連桿端鉸接在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2轉(zhuǎn)盤的另一端鉸鏈孔上；扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24與扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18規(guī)格型號(hào)相同。該組的力傳感器用以測(cè)定扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24與扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18施加于轉(zhuǎn)動(dòng)軸2上的順時(shí)針或逆時(shí)針方向的力，進(jìn)而根據(jù)轉(zhuǎn)盤半徑換算出施加于轉(zhuǎn)動(dòng)軸2上的順時(shí)針或逆時(shí)針方向力矩。
[0043]檢測(cè)臺(tái)底座1上安裝有激光位移傳感器D19，當(dāng)扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24與扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18推動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸2和軸承大端夾具5給彈性軸承20施加一定扭矩時(shí)，激光位移傳感器D19可以測(cè)定轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的角度，從而確定彈性軸承20轉(zhuǎn)過的角度。
[0044]參見圖3。設(shè)置在設(shè)備頂部的X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)包括以壓縮測(cè)試液壓缸10為動(dòng)力源，由連桿A9、力傳感器A21構(gòu)成豎直向下的施力系統(tǒng)；連桿A9其上端為球頭端，其下端為法蘭盤；壓縮測(cè)試液壓缸10通過螺栓固定連接在該設(shè)備的支架上，壓縮測(cè)試液壓缸10的活塞頭豎直向下，且通過球鉸鏈All與連桿A9的球頭端連接。所述通過球鉸鏈連接可以保證連桿A9具有Y軸向與Z軸向的自由度，避免了連桿A9在Y軸向與Z軸向上的彎曲變形干涉。連桿A9的法蘭盤端通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿A9的法蘭端。力傳感器A21夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間，該壓力傳感器用以測(cè)定壓縮測(cè)試液壓缸10施加于彈性軸承20上的壓力。
[0045]在從Z軸正向偏向Y軸正向45度方向設(shè)有激光位移傳感器C17，當(dāng)壓縮測(cè)試液壓缸10給彈性軸承20施加X軸向一定壓力時(shí)，激光位移傳感器C17可以測(cè)定彈性軸承20在X軸向的壓縮量。
[0046]參見圖5。Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)包括以彎曲測(cè)試液壓缸B14和彎曲測(cè)試液壓缸A6為動(dòng)力源，由連接軸8、連桿C22、力傳感器B23、連桿B12和連桿F30、力傳感器E32、連桿G31構(gòu)成水平共面相互垂直的兩個(gè)方向作用在同一點(diǎn)的施力系統(tǒng)。
[0047]連接軸8的方形體其上部設(shè)有法蘭，其下部的圓凸臺(tái)芯部設(shè)有花鍵孔，且連接軸8方形體的正前面和右側(cè)面分別設(shè)有一豎向滑槽。連接軸8正前面和右側(cè)面的豎向滑槽其作用在于可以保證連接軸8在X軸向的自由度，能滿足彈性軸承X軸向壓縮位移量(最大2毫米)，避免運(yùn)動(dòng)干涉，同時(shí)該滑槽能夠保證連桿C22與連桿連桿G31始終垂直于連接軸8平面；連桿F30與連桿B12外形結(jié)構(gòu)相同，一端為法蘭盤，另一端為球頭端；連桿G31與連桿C22外形結(jié)構(gòu)相同，一端為圓銷頭，另一端為法蘭盤；連接軸8法蘭端通過法蘭盤與的X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)的連桿A9的法蘭端連接。
[0048]Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)通過與連接軸8連接設(shè)置在設(shè)備的上層。
[0049]彎曲測(cè)試液壓缸A6的活塞軸碗與連接軸8方形體正前面相對(duì)應(yīng)。彎曲測(cè)試液壓缸A6的活塞軸碗通過球鉸鏈C29與連桿G30球頭端鉸接在一起，連桿G30法蘭端通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿G31法蘭盤端，力傳感器E32夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間。連桿G31圓銷頭端嵌入連接軸8方形體正前面的滑槽內(nèi)，可以在滑槽內(nèi)上下方向短距離滑動(dòng)(不超過3毫米)。力傳感器E32可以測(cè)定彎曲測(cè)試液壓缸A6作用于連接軸8上的Z軸正向或反向力；彎曲測(cè)試液壓缸B14的活塞軸碗與連接軸8方形體右側(cè)面相對(duì)應(yīng)。彎曲測(cè)試液壓缸B14的活塞軸碗與通過球鉸鏈B13與連桿B12球頭端鉸接在一起，連桿B12法蘭端通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿C22法蘭盤端，力傳感器B23夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間。連桿C22圓銷頭端嵌入連接軸8方形體右側(cè)面的滑槽內(nèi)，可以在滑槽內(nèi)上下方向短距離滑動(dòng)(不超過3毫米)。力傳感器B23可以測(cè)定彎曲測(cè)試液壓缸B14作用于連接軸8上的Y軸正向或反向力。
[0050]參見圖3。對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)包括鎖止液壓缸A7、鎖止液壓缸B15和軸承小端夾具5。
[0051]軸承小端夾具5的腰部為扁方體，扁方體的上部設(shè)有花鍵軸，扁方體的下部為條形塊，且條形塊上設(shè)有安裝孔；鎖止液壓缸A7、鎖止液壓缸B15活塞頭端均設(shè)有條塊U形鉗口 ；對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)設(shè)置在設(shè)備的中層是以鎖止液壓缸A7和鎖止液壓缸B15為動(dòng)力源，且與軸承小端夾具5構(gòu)成水平共面且共線的兩個(gè)方向作用在同一點(diǎn)的施力系統(tǒng)；軸承小端夾具5上部花鍵連接在Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)的連接軸8的花鍵孔內(nèi)。
[0052]鎖止液壓缸A7活塞頭端與鎖止液壓缸B15活塞頭端相對(duì)設(shè)置在軸承小端夾具5的左、右側(cè)，且鎖止液壓缸A7的U形鉗口與鎖止液壓缸B15的U形鉗口分別夾持在軸承小端夾具5的扁方體的左、右邊上；彈性軸承20的U形口卡在軸承小端夾具5的條形塊上，通過且通過螺栓固定。
[0053]在安裝時(shí)，保證彈性軸承20與X向軸心線同軸。
[0054]軸承小端夾具5左右兩端對(duì)稱布置鎖止液壓缸A7和鎖止液壓缸B15其作用在于可在彈性軸承20進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)時(shí)將其固定在軸承小端夾具5上，以保證對(duì)彈性軸承20施加扭矩的準(zhǔn)確性。
[0055]彈性軸承20在或承受彎曲測(cè)試液壓缸A6或承受彎曲測(cè)試液壓缸B14的作用力而發(fā)生彎曲時(shí)，整個(gè)彈性軸承20和連接軸8會(huì)因?yàn)閺澢扉L，但因?yàn)樯扉L量很小，鍵連接可以在鍵槽上稍微滑動(dòng)以補(bǔ)償該伸長量，從而防止運(yùn)動(dòng)干涉，以提高測(cè)試的準(zhǔn)確性和設(shè)備的安全性；在彈性軸承20的正前方設(shè)有激光位移傳感器A4，當(dāng)彈性軸承20在Z軸承受彎曲測(cè)試液壓缸A6施加的力時(shí)，激光位移傳感器A4可以測(cè)定彈性軸承20在Z軸方向的偏移量。
[0056]在彈性軸承20的右側(cè)設(shè)有激光位移傳感器B16，當(dāng)彈性軸承20在Y軸承受彎曲測(cè)試液壓缸B28施加的力時(shí)，激光位移傳感器B16可以測(cè)定彈性軸承20在Y軸方向的偏移量。
[0057]本發(fā)明的工作原理:
1、對(duì)彈性軸承進(jìn)行X軸向剛度特性測(cè)試
參見圖2。保持壓縮測(cè)試液壓缸10工作時(shí)向彈性軸承20施加壓力，其余液壓缸不工作，通過壓力傳感器A21可以直接測(cè)出彈性軸承20所承受的壓力，同時(shí)可通過激光位移傳感器C17測(cè)出此壓力下彈性軸承20的X軸向壓縮變形量，通過測(cè)出的壓力與壓縮變形量，計(jì)算出X軸向壓縮剛度； 2、對(duì)彈性軸承進(jìn)行Z軸向的彎曲剛度特性測(cè)試
參見圖5。保持彎曲測(cè)試液壓缸A6工作，其余液壓缸不工作，通過力傳感器E32可以直接測(cè)出彈性軸承20在Z軸方向所受的彎曲力，并進(jìn)一步計(jì)算出彎矩，同時(shí)可通過激光位移傳感器A4測(cè)算出此彎曲力下彈性軸承20的彎曲角度，通過測(cè)出的Z軸向彎矩與彎曲角度，可以計(jì)算出Z軸向的彎曲剛度。此測(cè)試中，由控制臺(tái)控制閥的作用下，彎曲測(cè)試液壓缸A6可以分別對(duì)彈性軸承20施加Z軸向方向的力，通過力傳感器E32測(cè)出壓力，最終可以測(cè)算彈性軸承20在Z軸向方向的彎曲剛度；
3、對(duì)彈性軸承進(jìn)行Y軸向的彎曲剛度特性測(cè)試
參見圖5。保持彎曲測(cè)試液壓缸B14工作，其余液壓缸不工作，通過力傳感器B23可以直接測(cè)出彈性軸承20在Y軸方向所受的彎曲力，并進(jìn)一步計(jì)算出彎矩，同時(shí)可通過激光位移傳感器B16測(cè)算出此彎曲力下彈性軸承20的彎曲角度，通過測(cè)出的Y軸向彎矩與彎曲角度，可以計(jì)算出Y軸向的彎曲剛度。在此測(cè)試中，由控制臺(tái)控制閥的作用下，彎曲測(cè)試液壓缸B14可以分別對(duì)彈性軸承20施加Y軸向方向的力，通過力傳感器B23測(cè)出壓力，最終可以測(cè)算彈性軸承20在Y軸向方向的彎曲剛度；
4、對(duì)彈性軸承進(jìn)行繞X軸向扭轉(zhuǎn)剛度測(cè)試
參見圖2、圖4。鎖止液壓缸A7與鎖止液壓缸B15工作將彈性軸承20固定住，同時(shí)扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24與扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18工作，通過轉(zhuǎn)盤向轉(zhuǎn)動(dòng)軸2施加作用力，通過力傳感器C25與力傳感器D27測(cè)出此時(shí)扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24與扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18作用于轉(zhuǎn)動(dòng)軸2上的力，因?yàn)檗D(zhuǎn)盤半徑一定且已知，因此可通過扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24與扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18作用于轉(zhuǎn)動(dòng)軸2上的力得出彈性軸承20所受的扭矩。同時(shí)可通過激光位移傳感器D19測(cè)算彈性軸承20繞X軸偏轉(zhuǎn)的角度，通過測(cè)出的扭矩與轉(zhuǎn)動(dòng)角度，可以計(jì)算出彈性軸承20繞X軸的扭轉(zhuǎn)剛度。在此測(cè)試中，由控制臺(tái)控制閥的作用下，扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A24與扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B18可以對(duì)彈性軸承20提供順時(shí)針與逆時(shí)針兩個(gè)方向的扭矩，所以可以測(cè)算彈性軸承20繞X軸順時(shí)針與逆時(shí)針兩個(gè)方向的扭轉(zhuǎn)剛度；
5、上述四種剛度測(cè)試方法同時(shí)進(jìn)行，可以測(cè)試彈性軸承在承受壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲等同時(shí)耦合作用下的各維度的剛度特性。
【權(quán)利要求】
1.一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備，其特征在于:包括測(cè)量基座、X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)、Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)、對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)、繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)； 所述測(cè)量基座由檢測(cè)臺(tái)底座(I)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)、軸承大端夾具(3)組成設(shè)置在該設(shè)備的底部； 所述檢測(cè)臺(tái)底座(I)上端面設(shè)有軸承座；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)的軸體芯部設(shè)有花鍵孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)軸體腰部設(shè)有轉(zhuǎn)盤，且轉(zhuǎn)盤上對(duì)稱地設(shè)有一對(duì)鉸鏈孔；所述軸承大端夾具(3)其尾部為花鍵軸，其頭部設(shè)有U形鉗口，且鉗口外部兩側(cè)設(shè)有安裝孔； 所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)軸體下部通過止推軸承套設(shè)在檢測(cè)臺(tái)底座(I)軸承座孔內(nèi)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)的軸體花鍵連接著軸承大端夾具(3)的尾部；所述軸承大端夾具(3)的U形鉗口朝上； 所述X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)設(shè)置在該設(shè)備的頂部；x軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)的安裝中心與檢測(cè)臺(tái)底座(I)軸承座孔中心同軸，且兩者形成加載測(cè)量系統(tǒng)的X向軸心線； 所述繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)、對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)、Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)分別沿X向軸心線由下至上依次對(duì)應(yīng)地設(shè)置在該設(shè)備的下層、中層和上層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備，其特征在于:所述繞X軸向扭轉(zhuǎn)測(cè)試機(jī)構(gòu)包括以扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A (24)和扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B (18)為動(dòng)力源，由連桿D (26)、力傳感器C (25)、和連桿E (28)、力傳感器D (27)構(gòu)成水平共面的力偶施力系統(tǒng)，且通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)連接在一起設(shè)置在設(shè)備的下層； 所述扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸A (24)活塞法蘭端朝向右設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)的左后方，且通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿D (26)的法蘭端；所述力傳感器C (25)夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間；所述連桿D (26)連桿端鉸接在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)轉(zhuǎn)盤的一端鉸鏈孔上； 所述扭轉(zhuǎn)測(cè)試液壓缸B (18)活塞法蘭端朝向左設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)的右前方，且通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿E (28)的法蘭端；所述力傳感器D (27)夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間；所述連桿E (28)連桿端鉸接在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)轉(zhuǎn)盤的另一端鉸鏈孔上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)置在設(shè)備頂部的X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)包括以壓縮測(cè)試液壓缸(10)為動(dòng)力源，由連桿A(9)、力傳感器A(21)構(gòu)成豎直向下的施力系統(tǒng)； 所述連桿A (9)其上端為球頭端，其下端為法蘭盤； 所述壓縮測(cè)試液壓缸(10)通過螺栓固定連接在該設(shè)備的支架上，壓縮測(cè)試液壓缸(10)的活塞頭豎直向下，且通過球鉸鏈A(11)與連桿A (9)的球頭端連接；所述連桿A (9)的法蘭盤端通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿A (9)的法蘭端，所述力傳感器A (21)夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備，其特征在于:所述Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)包括以彎曲測(cè)試液壓缸B (14)和彎曲測(cè)試液壓缸A (6)為動(dòng)力源，由連接軸(8)、連桿C (22)、力傳感器B (23)、連桿B (12)和連桿F (30)、力傳感器E (32)、連桿G (31)構(gòu)成水平共面相互垂直的兩個(gè)方向作用在同一點(diǎn)的施力系統(tǒng)； 所述連接軸(8 )的方形體其上部設(shè)有法蘭，其下部的圓凸臺(tái)芯部設(shè)有花鍵孔，且所述連接軸(8)方形體的正前面和右側(cè)面分別設(shè)有一豎向滑槽； 所述連桿F (30)與連桿B (12)外形結(jié)構(gòu)相同，一端為法蘭盤，另一端為球頭端；所述連桿G (31)與連桿C (22)外形結(jié)構(gòu)相同，一端為圓銷頭，另一端為法蘭盤； 所述連接軸(8)法蘭端通過法蘭盤與的X軸向測(cè)試機(jī)構(gòu)的連桿A (9)的法蘭端連接； 所述Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)通過與連接軸(8)連接設(shè)置在設(shè)備的上層； 所述彎曲測(cè)試液壓缸A (6)的活塞軸碗與連接軸(8)方形體正前面相對(duì)應(yīng)；彎曲測(cè)試液壓缸A (6)的活塞軸碗通過球鉸鏈C (29)與連桿G (30)球頭端鉸接在一起，所述連桿G (30)法蘭端通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿G (31)法蘭盤端，所述力傳感器E (32)夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間，所述連桿G (31)圓銷頭端嵌入連接軸(8)方形體正前面的滑槽內(nèi)； 所述彎曲測(cè)試液壓缸B (14)的活塞軸碗與連接軸(8)方形體右側(cè)面相對(duì)應(yīng)；彎曲測(cè)試液壓缸B (14)的活塞軸碗與通過球鉸鏈B (13)與連桿B (12)球頭端鉸接在一起，所述連桿B (12)法蘭端通過螺栓依次連接著法蘭盤和連桿C (22)法蘭盤端，所述力傳感器B (23)夾套在兩連接法蘭盤的芯部之間，所述連桿C (22)圓銷頭端嵌入連接軸(8)方形體右側(cè)面的滑槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機(jī)旋翼系統(tǒng)彈性軸承加載測(cè)量設(shè)備，其特征在于:所述對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)包括鎖止液壓缸A (7)、鎖止液壓缸B (15)和軸承小端夾具(5); 所述軸承小端夾具(5)的腰部為扁方體，扁方體的上部設(shè)有花鍵軸，扁方體的下部為條形塊，且條形塊上設(shè)有安裝孔； 所述鎖止液壓缸A (7)、鎖止液壓缸B (15)活塞頭端均設(shè)有條塊U形鉗口 ； 所述對(duì)定鎖止機(jī)構(gòu)設(shè)置在設(shè)備的中層是以鎖止液壓缸A (7)和鎖止液壓缸B (15)為動(dòng)力源，且與軸承小端夾具(5)構(gòu)成水平共面且共線的兩個(gè)方向作用在同一點(diǎn)的施力系統(tǒng) 所述軸承小端夾具(5)上部花鍵連接在Y軸向和Z軸向彎曲測(cè)試機(jī)構(gòu)的連接軸(8)的花鍵孔內(nèi)； 所述鎖止液壓缸A (7)活塞頭端與鎖止液壓缸B (15)活塞頭端相對(duì)設(shè)置在軸承小端夾具(5)的左、右側(cè)，且鎖止液壓缸A (7)的U形鉗口與鎖止液壓缸B (15)的U形鉗口分別夾持在軸承小端夾具(5)的扁方體的左、右邊上。
【文檔編號(hào)】G01M13/04GK104280241SQ201410541592
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】劉俊, 李潤峰 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)