CN105136459B - 摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机 - Google Patents

摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机。所述试验机的伺服驱动油缸通过油缸支架固定在上平台上，支撑套由螺栓固定在试验机框架上平台的中心，与支撑套相配合的操纵杆的上端与伺服驱动油缸的活塞杆螺纹连接，操纵杆的下端与总距叉架相连；加载器箱体由螺栓固定在下平台上，加载器箱体上安装低频摆动缸，其输出端与低频摆动轴的左端键连接；所述四个立柱上分别通过液压缸支架和滑轮支架固定拉杆式液压缸和滑轮组件。该试验机能够满足四支臂的尾旋翼配套组合关节轴承综合服役寿命试验，能够准确模拟各关节轴承工作中所承受的载荷、运动等真实工况条件，而且具有结构紧凑、外形美观和操作方便等优点。

Description

摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机
技术领域
本发明涉及一种摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机。
背景技术
对于大多数直升机来说，尾旋翼是不可或缺的重要部件。尾旋翼的主要作用是提供反力矩，平衡主旋翼产生的扭矩，保持飞机的平衡，以及利用尾旋翼的变距作用控制直升机的航向。
随着人们对轴承研究的不断深入，疲劳寿命及可靠性作为轴承最重要的性能，已引起各轴承生产商及相关用户的广泛关注。但由于影响疲劳寿命因素太多，再加上轴承疲劳寿命理论仍需完善，进行寿命试验无疑成为评定这项指标的唯一有效途径。
直升机尾旋翼关节轴承的疲劳试验一般都采用普通轴承的疲劳试验方法，不能真实的模拟直升机尾旋翼轴承在工作过程中的真实运动和真实载荷，致使试验得出的疲劳寿命数据可靠性偏低，计算得到的额定寿命过于保守，导致很多轴承在达到额定寿命时，其品质依旧很好，仍能继续使用，但由于已到额定寿命，不得不更换，而造成很大的浪费。
随着直升机应用范围、领域的扩大和直升机服役数量的增加，研制能模拟直升机尾旋翼配套组合关节轴承在飞行过程中真实受力和运动的专用疲劳试验机是一项现实而迫切的任务。
发明内容
为了能够准确评估直升机尾旋翼配套组合关节轴承的疲劳寿命，本发明提供了一种摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机，该试验机能够准确的模拟直升机尾旋翼配套组合关节轴承在飞行过程中的真实载荷和真实运动。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机，包括上平台、下平台和立柱，所述上平台、下平台和立柱固联在一起组成试验机框架。伺服驱动油缸通过油缸支架固定在上平台上，支撑套通过螺栓固定在试验机框架上平台的中心，与支撑套相配合的操纵杆的上端与伺服驱动油缸的活塞杆螺纹连接，操纵杆的下端与总距叉架相连，所述总距叉架有四个支臂，每个支臂分别与结构相同的变距拉杆连接，变距拉杆的两端分别装有实验关节轴承I和实验关节轴承II。加载器箱体通过螺栓固定在下平台上，低频摆动缸安装在加载器箱体上，低频摆动缸的输出端与低频摆动轴的左端键连接，低频摆动轴通过轴承、定距套、轴承端盖固定在加载器箱体上；高频摆动缸通过连接套安装在低频摆动轴的伸出端，高频摆动缸的输出端与高频摆动轴相连，高频摆动轴通过轴承、轴承端盖固定在低频摆动轴伸出端。拉杆式液压缸通过液压缸支架固定在立柱上，滑轮组件通过滑轮支架固定在立柱上，拉杆式液压缸的活塞杆通过叉头I与钢索组件的上端相连，钢索组件绕过滑轮组件通过叉头II、球铰轴承与变距拉杆的中间部位相连。
所述变距拉杆的上端通过实验关节轴承I的关节轴承内圈I、关节轴承外圈I、销轴I与总距叉架相连，变距拉杆的下端通过实验关节轴承II的关节轴承内圈II、关节轴承外圈II、销轴II与高频摆动轴伸出端相连。
本发明的优点是：该试验机能够满足四支臂的尾旋翼配套组合关节轴承综合服役寿命试验，能够准确模拟各关节轴承工作中所承受的载荷、运动等真实工况条件，而且具有结构紧凑、外形美观和操作方便等优点。
附图说明
图1为摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本发明摆动加载机构的结构示意图；
图4为本发明变距系统的结构示意图；
图5为实验关节轴承I局部放大图；
图6为实验关节轴承II局部放大图；
图7为本发明离心力加载机构的结构示意图。
在上述附图中，1.伺服驱动油缸，2.上平台，3.拉杆式液压缸，4.液压缸支架，5.立柱，6.下平台，7.总距叉架，8.变距拉杆，9.钢索组件，10.低频摆动缸，11.高频摆动缸，12.滑轮组件，13.滑轮支架，14.加载器箱体，15.低频摆动轴，16.关节轴承II，17.高频摆动轴，18.连接套，19.油缸支架，20.操纵杆，21.支撑套，22.键，23叉头I，24.叉头II，25.球铰轴承，26.关节轴承I，27关节轴承内圈I，28.关节轴承外圈I，29.销轴I，30.关节轴承外圈II，31.关节轴承内圈II，32.销轴II。
具体实施方式
图1～图7是本发明公开的一个实施例。该试验机包括变距系统、离心力加载系统、旋翼加载系统。在本实施例中，上平台2、下平台6和四个立柱5固联在一起组成试验机框架。变距系统的伺服驱动油缸1通过油缸支架19固定在上平台2上。操纵杆20的上端与伺服驱动油缸1的活塞杆螺纹连接，操纵杆20的下端与总距叉架7相连。支撑套21通过螺栓固定在试验机框架上平台2的中心。变距系统的变距拉杆8的两端分别装有实验关节轴承(关节轴承I26、关节轴承II16)，实验关节轴承由关节轴承内圈和关节轴承外圈组成，变距拉杆8的上端通过实验关节轴承I26的关节轴承内圈I27、关节轴承外圈I28、销轴I29与总距叉架7相连，变距拉杆8的下端通过实验关节轴承II16的关节轴承内圈II31、关节轴承外圈II30、销轴II32与高频摆动轴17伸出端相连。
旋翼加载系统的加载器箱体14通过螺栓固定在下平台6上，低频摆动缸10安装在加载器箱体14上，低频摆动缸10的输出端与低频摆动轴15的左端键连接，低频摆动轴15通过轴承、定距套、轴承端盖固定在加载器箱体14上；高频摆动缸11通过连接套18安装在低频摆动轴15的伸出端，高频摆动缸11的输出端与高频摆动轴17相连，高频摆动轴17通过轴承、轴承端盖固定在低频摆动轴15的伸出端。
离心力加载系统的拉杆式液压缸3通过液压缸支架4固定在立柱5上，滑轮组件12通过滑轮支架13也固定在立柱5上，拉杆式液压缸3的活塞杆通过叉头I23与钢索组件9的上端相连，钢索组件9绕过滑轮组件12通过叉头II24、球铰轴承25与变距拉杆8的中间部位相连。
所述摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机能够真实的模拟直升机尾旋翼的变距运动和挥舞运动，具体工作过程是：伺服驱动油缸1的活塞杆通过操纵杆20、总距叉架7带动变距拉杆8的上端实验关节轴承I作上下往复运动，变距拉杆8的下端实验关节轴承II带动高频摆动轴17、高频摆动缸11、低频摆动轴15绕加载器箱体14轴线摆动，使变距拉杆实验关节轴承II16作变距摆动；低频摆动缸10通过低频摆动轴15、高频摆动轴17以主动加载的方式对变距拉杆8的实验关节轴承进行加载。高频摆动缸11的输出端通过高频摆动轴17带动实验关节轴承II16的关节轴承内圈II31高频摆动。
所述摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机还能够模拟直升机尾桨在旋转过程中离心惯性力对实验轴承的影响，具体工作过程是：拉杆式液压缸3的活塞通过叉头I、钢索组件、叉头II、和球铰轴承25以主动加载的方式对变距拉杆8加载离心力。该试验机通过以上运动来模拟直升机尾旋翼配套组合关节轴承工作中所承受的载荷、运动等真实工况条件。
所述试验机的总距叉架7有四个支臂，每个支臂分别连接的结构完全相同的变距拉杆8、旋翼加载系统以及离心力加载系统，所以该试验机能够满足四支臂的尾旋翼配套组合关节轴承综合服役寿命试验。

Claims (5)

1.一种摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机，包括上平台、下平台和四个立柱，所述上平台、下平台和四个立柱固联在一起组成试验机框架，其特征是：伺服驱动油缸通过油缸支架固定在上平台上，支撑套由螺栓固定在试验机框架上平台的中心，与支撑套相配合的操纵杆的上端与伺服驱动油缸的活塞杆螺纹连接，操纵杆的下端与总距叉架相连；加载器箱体用螺栓固定在下平台上，加载器箱体上安装低频摆动缸，低频摆动缸的输出端与低频摆动轴的左端键连接，低频摆动轴通过轴承、定距套、轴承端盖固定在加载器箱体上，所述四个立柱上分别通过液压缸支架和滑轮支架固定拉杆式液压缸和滑轮组件。
2.根据权利要求1所述的摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机，其特征在于：所述总距叉架有四个支臂，每个支臂分别与结构相同的变距拉杆连接，变距拉杆的两端分别装有实验关节轴承I和实验关节轴承II。
3.根据权利要求2所述的摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机，其特征在于：所述变距拉杆的上端通过实验关节轴承I的关节轴承内圈I、关节轴承外圈I、销轴I与总距叉架相连，变距拉杆的下端通过实验关节轴承II的关节轴承内圈II、关节轴承外圈II、销轴II与高频摆动轴伸出端相连。
4.根据权利要求1所述的摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机，其特征在于：所述低频摆动轴的伸出端通过连接套安装高频摆动缸，高频摆动缸的输出端与高频摆动轴相连，高频摆动轴通过轴承、轴承端盖固定在低频摆动轴伸出端。
5.根据权利要求1所述的摆动油缸式直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机，其特征在于：所述拉杆式液压缸的活塞杆通过叉头I与钢索组件的上端相连，钢索组件绕过滑轮组件通过叉头II、球铰轴承与变距拉杆的中间部位相连。
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