CN104458257B - 针对转轴的支反力模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对转轴的支反力模拟装置，包括实现对被加载转轴的支撑与加载的支撑部件、用于调节支撑部件位置的调节部件、拉力传感器、导向柱和底座，所述底座上固定设有若干导向柱，所述支撑部件上下滑动套设于若干导向柱上，所述支撑部件上安装有若干调节部件，所述拉力传感器设于支撑部件和底座之间，拉力传感器上端与调节部件连接，拉力传感器下端与底座固定连接，利用机械结构和拉压力传感器的配合实现对转轴的支反力模拟，通过简单的螺纹轴向调节就可以实现支反力的无级可调，本发明主要应用于测试实验中针对支撑转轴的支反力的模拟，除转轴类支反力的模拟，本发明也适用于各种回转体加载实验，本发明的支反力模拟装置结构简单、通用性强、安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试试验用机械装置，特别涉及一种针对转轴的支反力模拟装置。
背景技术
飞机舵面在飞行过程中承受气动载荷，引起舵轴承受弯矩和扭矩的综合作用，对飞机的舵面控制有重要影响，需要对舵轴进行实验测试，通常将旋转轴两端通过铰链固定，而在轴的相应位置施加支反力模拟气动载荷，转轴所受载荷对舵面工作性能有着不可忽略的影响。因此，在针对转轴的测试中支反力模拟装置对实验结果有着较为重要的影响。目前，并无公开的支反力模拟装置。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种应用于测试实验中针对支撑转轴的支反力的模拟的针对转轴的支反力模拟装置。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种针对转轴的支反力模拟装置，包括实现对被加载转轴的支撑与加载的支撑部件、用于调节支撑部件位置的调节部件、拉力传感器、导向柱和底座，所述底座上固定设有若干导向柱，所述支撑部件上下滑动套设于若干导向柱上，所述支撑部件上安装有若干调节部件，所述拉力传感器设于支撑部件和底座之间，拉力传感器上端与调节部件连接，拉力传感器下端与底座固定连接。
作为本发明的进一步改进，所述支撑部件由支撑台、支撑轴、角接触球轴承和轴盖组成，所述支撑台呈两端凸起，且中空部分为倒梯形，所述支撑台套设与导向柱上，所述支撑台的上方设有两根支撑轴，所述支撑轴的两端通过轴盖固定在支撑台上，所述每根支撑轴上设有至少一个角接触球轴承，所述角接触球轴承的内圈通过固定于支撑轴上，且角接触球轴承的内圈与支撑轴呈过盈配合。
作为本发明的进一步改进，所述调节部件由第一调节螺母、螺杆、第二调节螺母组成，所述螺杆上端穿设于支撑台内，螺杆下端与拉力传感器连接，所述第一调节螺母设于螺杆位于支撑台的上方，所述第二调节螺母设于螺杆位于支撑台的下方，通过对第一调节螺母、第二调节螺母的位置调整实现对支撑部件的上下移动。
作为本发明的进一步改进，所述第一调节螺母和第二调节螺母与支撑台之间分别设有平垫圈，平垫圈的主要作用是保护连接件的表面，防止螺母转动时划伤工件表面，且增大接触(承力)面积，分散、减小螺母与被紧固零件之间的压应力，防止局部由于紧固力的作用压缩变形，也可以根据需要采用弹簧垫圈和平垫圈配合的方式，此时平垫圈可以保护工件表面的接触面，而弹簧垫圈主要起到防松作用。
作为本发明的进一步改进，所述螺杆位于第二调节螺母的下方还设有一锁紧螺母，采用第二调节螺母和锁紧螺母的双螺母形式的是为了达到预紧防松的目的，并可防止支撑台承载能力不足。
作为本发明的进一步改进，所述角接触球轴承通过套筒轴向固定于支撑轴上。
作为本发明的进一步改进，所述拉力传感器上下两端均加工有螺纹孔，拉力传感器上端与螺杆螺纹连接，下端与安装在底座上的双头螺柱螺纹连接，拉力传感器用于测量支反力的大小，从而可以根据测量读数对支反力进行无级调节。
本发明的有益效果是：本发明利用机械结构和拉压力传感器的配合实现对转轴的支反力模拟，通过简单的螺纹轴向调节就可以实现支反力的无级可调，本发明主要应用于测试实验中针对支撑转轴的支反力的模拟，除转轴类支反力的模拟，本发明也适用于各种回转体加载实验，本发明的支反力模拟装置结构简单、通用性强、安全可靠。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明中支撑部件示意图；
图3是本发明中调节部件示意图；
图4是本发明中拉力传感器结构示意图；
图5是本发明中支撑台结构示意图；
图6是本发明中轴盖结构示意图；
图中标示：1-支撑部件；2-调节部件；3-拉力传感器；4-导向柱；5-底座；11-支撑台；12-支撑轴；13-角接触球轴承；14-轴盖；15-套筒；21-第一调节螺母；22-螺杆；23-第二调节螺母；24-平垫圈；25-锁紧螺母。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
图1出示了本发明一种针对转轴的支反力模拟装置的一种实施方式，包括实现对被加载转轴的支撑与加载的支撑部件1、用于调节支撑部件1位置的调节部件2、拉力传感器3、导向柱4和底座5，所述底座5上固定设有若干导向柱4，所述支撑部件1上下滑动套设于若干导向柱4上，所述支撑部件1上安装有若干调节部件2，所述拉力传感器3设于支撑部件1和底座5之间，拉力传感器3上端与调节部件2连接，拉力传感器3下端与底座5固定连接。
如图2所示，所述支撑部件1由支撑台11、支撑轴12、角接触球轴承13和轴盖14组成，所述支撑台11呈两端凸起，且中空部分为倒梯形，所述支撑台11套设于导向柱4上，所述支撑台1的上方设有两根支撑轴12，所述支撑轴12的两端通过轴盖14固定在支撑台11上，所述每根支撑轴12上设有至少一个角接触球轴承13，所述角接触球轴承13的内圈通过固定于支撑轴12上，且角接触球轴承13的内圈与支撑轴12呈过盈配合，角接触球轴承13，一般成对使用，可以同时承受径向载荷及轴向载荷，也可以单独承受轴向载荷，能在较高转速下正常工作，通过轴肩和套筒实现角接触球轴承13的轴向定位，支撑部件1为对称结构，支撑轴12共2个，角接触球轴承13共4个，轴盖14共四个，它们的尺寸和结构分别相同，所述角接触球轴承13通过套筒15轴向固定于支撑轴12上，从而实现在支撑轴12的轴向和周向定位。
如图3所示，所述调节部件2由第一调节螺母21、螺杆22、第二调节螺母23组成，所述螺杆21上端穿设于支撑台11内，螺杆22下端与拉力传感器3连接，所述第一调节螺母21设于螺杆22位于支撑台的11上方，所述第二调节螺母23设于螺杆22位于支撑台11的下方，所述螺杆22位于第二调节螺母23的下方还设有一锁紧螺母25，采用第二调节螺母21和锁紧螺母25的双螺母形式的是为了达到预紧防松的目的，并可防止支撑台承载能力不足。在模拟装置每个拉压力传感器3所承受负载相同的情况下，要增大转轴的支反力，则需要支撑部件1向上移动，此时松开支撑台11上方的第一调节螺母21，调整支撑台11下方的第二调节螺母23使支撑部件1向上移动，调整到需要的位置后，将支撑台11下方的锁紧螺母25固定锁紧即可；反之，要减小转轴的支反力，则需要支撑部件1向下移动，此时松开支撑台11下方的第二调节螺母23和锁紧螺母25，使支撑部件1向下移动至需要的位置，再固定锁紧支撑台11上方的第一调节螺母21即可
所述第一调节螺母21和第二调节螺母23与支撑台11之间分别设有平垫圈24，平垫圈24的主要作用是保护连接件的表面，防止螺母转动时划伤工件表面，且增大接触(承力)面积，分散、减小螺母与被紧固零件之间的压应力，防止局部由于紧固力的作用压缩变形，也可以根据需要采用弹簧垫圈和平垫圈配合的方式，此时平垫圈可以保护工件表面的接触面，而弹簧垫圈主要起到防松作用。
如图4所示，所述拉力传感器3上下两端均加工有螺纹孔，拉力传感器3上端与螺杆22螺纹连接，下端与安装在底座5上的双头螺柱螺纹连接，拉力传感器3用于测量支反力的大小，从而可以根据测量读数对支反力进行无级调节。
所述导向柱4，共四个，结构相同。导向柱4主要有两个作用：第一，正常工作情况下导向柱4起导向作用，轴孔之间采用间隙配合，从而可以保证支撑部件1沿垂直于底座5的方向流畅地滑动，因此对整体的支反力没有影响；第二，防止载荷过大而造成支撑部件1侧翻或者因左右晃动造成调节部件2中螺杆22与第一调节螺母21、第二调节螺母23、锁紧螺母25接触的部分受侧向力而断裂。工作时，被加载转轴放置于四个角接触球轴承13上，角接触球轴承13内圈与支撑轴12采用过盈配合，工作时角接触球轴承13的工作状态为外圈随被加载转轴的转动而转动，内圈与支撑轴12固定不动。通过调整第一调节螺母21、第二调节螺母23和锁紧螺母25在螺杆22上的位置来实现支撑部件1的高度调节，通过支撑部件1的上下移动从而改变被加载转轴的支反力的大小，其值由拉力传感器3测出，该模拟装置作为一个整体安装于试验台上，并可根据具体需求在转轴轴向调节位置。
Claims (5)
1.一种针对转轴的支反力模拟装置，其特征在于：包括实现对被加载转轴的支撑与加载的支撑部件(1)、用于调节支撑部件(1)位置的调节部件(2)、拉力传感器(3)、导向柱(4)和底座(5)，所述底座(5)上固定设有若干导向柱(4)，所述支撑部件(1)上下滑动套设于若干导向柱(4)上，所述支撑部件(1)上安装有若干调节部件(2)，所述拉力传感器(3)设于支撑部件(1)和底座(5)之间，拉力传感器(3)上端与调节部件(2)连接，拉力传感器(3)下端与底座(5)固定连接；
所述支撑部件(1)由支撑台(11)、支撑轴(12)、角接触球轴承(13)和轴盖(14)组成，所述支撑台(11)呈两端凸起，且中空部分为倒梯形，所述支撑台(11)套设于导向柱(4)上，所述支撑台(11)的上方设有两根支撑轴(12)，所述支撑轴(12)的两端通过轴盖(14)固定在支撑台(11)上，每根所述支撑轴(12)上设有至少一个角接触球轴承(13)，所述角接触球轴承(13)的内圈通过固定于支撑轴(12)上，且角接触球轴承(13)的内圈与支撑轴(12)呈过盈配合；
所述调节部件(2)由第一调节螺母(21)、螺杆(22)、第二调节螺母(23)组成，所述螺杆(22)上端穿设于支撑台(11)内，螺杆(22)下端与拉力传感器(3)连接，所述第一调节螺母(21)设于螺杆(22)位于支撑台(11)的上方，所述第二调节螺母(23)设于螺杆(22)位于支撑台(11)的下方。
2.根据权利要求1所述的针对转轴的支反力模拟装置，其特征在于：所述第一调节螺母(21)和第二调节螺母(23)与支撑台(11)之间分别设有平垫圈(24)。
3.根据权利要求1所述的针对转轴的支反力模拟装置，其特征在于：所述螺杆(22)位于第二调节螺母(23)的下方还设有一锁紧螺母(25)。
4.根据权利要求1所述的针对转轴的支反力模拟装置，其特征在于：所述角接触球轴承(13)通过套筒(15)轴向固定于支撑轴(12)上。
5.根据权利要求1所述的针对转轴的支反力模拟装置，其特征在于：所述拉力传感器(3)上下两端均加工有螺纹孔，拉力传感器(3)上端与螺杆(22)螺纹连接，下端与安装在底座(5)上的双头螺柱螺纹连接。
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