CN105181333A - 直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机。所述试验机的滚动花键轴的上端通过球铰与伺服驱动油缸的活塞杆连接，滚动花键轴的下端与总距叉架连接。高频摆动轴的轴承座固定在摆动台上，曲轴的左端与伺服电机的输出轴相连，曲轴的三个曲拐销处分别连接摆杆I、摆杆II和摆杆Ⅲ，加载油缸支架和低频摆动箱体通过螺栓固定在试验机下平台上，低频摆动轴固定在低频摆动箱体上。本发明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，能连续测量并记录转速、总距运动位移、总距运动频率、挥舞运动频率、变距拉杆载荷、轴承温度等，同时具有结构紧凑、外形美观和操作方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机。
背景技术
直升机有许多其他飞行器难以办到或不可能办到的优势，广泛地用于观光旅游、火灾救援、海上急救、消防、商务运输、医疗救助、通信以及喷洒农药杀虫剂消灭害虫、探测资源等国民经济的各个部门。
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。自润滑杆端关节轴承是尾旋翼操纵系统中重要的零件之一，对其疲劳寿命的研究已引起各轴承生产商及相关用户的广泛关注。
直升机尾旋翼关节轴承疲劳试验一般都采用普通轴承的疲劳试验方法，得出的疲劳寿命数据可靠性偏低，有的数据过于保守，致使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。
准确模拟直升机尾旋翼配套组合关节轴承工作中所承受的真实载荷和真实运动是准确评估直升机尾旋翼配套组合关节轴承疲劳寿命的前提。
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。所述上平台的中心安装滚动花键轴套，与其配合的滚动花键轴的上端通过球铰和安装在伺服驱动油缸支架上的伺服驱动油缸的活塞杆连接，滚动花键轴的下端与总距叉架连接。高频摆动轴的轴承座固定在摆动台上。曲轴的左端与伺服电机的输出轴相连，右端通过曲轴轴承座固定在摆动台上，曲轴的三个曲拐销处分别连接摆杆I、摆杆II和摆杆Ⅲ，其中，摆杆I的杆体通过滑动轴承、摆动套与高频摆动轴的左端连接组成移动副。摆杆II的杆体与平衡轴I连接，摆杆Ⅲ的杆体与平衡轴II连接，平衡轴II的右端安装齿轮I，齿轮I与安装在惯性轴左端的齿轮II相啮合。加载油缸支架和低频摆动箱体通过螺栓固定在试验机下平台上，低频摆动轴固定在低频摆动箱体上。
所述总距叉架的四个支臂连接四个结构相同的变距拉杆，其中的一个变距拉杆的两端分别安装实验关节轴承I和实验关节轴承II，实验关节轴承I的关节轴承外圈I与变距拉杆的上端相连，关节轴承内圈I通过销轴I固定在调整杆的下端，调整杆由四个圆螺母固定在总距叉架上。变距拉杆的下端与试验关节轴承II的关节轴承外圈II相连，关节轴承内圈II通过销轴II安装在高频摆动轴上。
所述低频摆动轴的一端与连杆臂连接，另一端与摆动台连接，摆动台通过螺钉固定在连接套上，连接套通过键与低频摆动轴连接，加载油缸的活塞杆与连杆臂的一端连接。
本发明的有益效果是：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，能连续测量并记录转速、总距运动位移、总距运动频率、挥舞运动频率、变距拉杆载荷、轴承温度等，同时具有结构紧凑、外形美观和操作方便等优点。
附图说明
图1为直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本发明总距运动原理示意图；
图4为本发明挥舞运动原理示意图；
图5为图3的A局部放大图；
图6为图4的B局部放大图；
图7为加载系统结构示意图；
图8为加载系统的局部剖视图。
在上述附图中：1.上平台，2.立柱，3.下平台，4.伺服驱动油缸支架，5.伺服驱动油缸，6.球铰，7.滚动花键轴，8.圆螺母，9.滚动花键轴套，10.调整杆，11.总距叉架，12.拉压力传感器，13.变距拉杆，14.关节轴承II，15.高频摆动轴，16.轴承座，17.曲轴轴承座，18.摆杆I，19.曲轴，20.伺服电机，21.齿轮I，22.惯性轴，23.齿轮II，24.平衡轴II，25.摆杆Ⅲ，26.平衡轴I，27.摆杆II，28.摆动台，29.低频摆动轴，30.低频摆动箱体，31.连杆臂，32.加载油缸，33.加载油缸支架，34.滑动轴承，35.摆动套，36.关节轴承I，37.关节轴承外圈I，38.关节轴承内圈I，39.销轴I，40.关节轴承内圈II，41.关节轴承外圈II，42.销轴II，43.螺钉，44.连接套，45.键，I.平衡系统。
具体实施方式
图1～图8是本发明公开的一个实施例。由于直升机尾旋翼系统转速比较高，因此采用静态试验方法模拟尾旋翼系统，通过带有闭环控制的伺服液压系统和伺服电机系统来主动加载，模拟尾旋翼系统配套组合关节轴承的真实运动和真实载荷。该试验机包括总距运动系统、挥舞运动系统和加载系统。在本实施例中，上平台1、下平台3和四个立柱2固联在一起组成试验机框架。总距运动系统的伺服驱动油缸5通过伺服驱动油缸支架4固联在试验机上平台1上。伺服驱动油缸5的活塞杆通过球铰6与滚动花键轴7的上端连接，总距叉架11与滚动花键轴7的下端连接，滚动花键轴套9通过螺钉固定在试验机上平台1上。伺服驱动油缸5通过球铰6、滚动花键轴7、总距叉架11、调整杆10带动变距拉杆13上下往复运动；运动过程参数(包括速度、行程、频率等)均由内置位移传感器、工控机、伺服驱动器、伺服阀、伺服油缸等构成的闭环系统控制。
总距运动系统的变距拉杆13的两端安装有实验关节轴承II14和实验关节轴承I36，实验关节轴承I36由关节轴承外圈I37和关节轴承内圈I38组成，关节轴承外圈I37与变距拉杆13的上端相连，关节轴承内圈I38通过销轴I39固定在调整杆10的下端，调整杆10通过四个圆螺母8固定在总距叉架11上，变距拉杆13的下端与实验关节轴承II14的关节轴承外圈II41相连，关节轴承内圈II40通过销轴II42固定在高频摆动轴15上。总距叉架11有四个支臂，连接四个完全相同的变距拉杆13。
挥舞运动系统的曲轴19的左端与伺服电机20相连，右端通过曲轴轴承座17固定在摆动台28上，曲轴19的三个曲拐销处分别连接三个摆杆(摆杆I18、摆杆II27、摆杆Ⅲ25)，高频摆动轴15通过轴承座16固定在摆动台28上，高频摆动轴15的左端通过摆动套35、滑动轴承34与摆杆I18的杆体组成移动副。工作系统由摆杆I18、摆动套35、高频摆动轴15等组成，在工作过程中，摆杆I18将曲轴19的高速转动转换成高频摆动轴15的高频摆动。平衡系统I由摆杆II27，平衡轴I26，摆杆Ⅲ25，平衡轴II24，齿轮I21，齿轮II23，惯性轴22等组成，平衡系统I用来平衡工作系统产生的惯性力和惯性力矩。尾旋翼挥舞摆动属于高频、大角度摆动，该试验机采用的机构是曲柄摇块机构，实现方式是：由伺服电机20连接曲轴19，通过摆杆带动高频摆动轴15高频摆动。为了平衡该机构的惯性力和惯性力矩，采用了三套曲柄摇块机构和一对异形齿轮传动，其中一个是工作系统，其余是平衡系统，使该机构产生的惯性力能够完全平衡和惯性力矩能够部分平衡。
加载系统的加载油缸支架33和低频摆动箱体30通过螺栓固定在试验机下平台3上，低频摆动轴29固定在低频摆动箱体30上。低频摆动轴29的一端与连杆臂31连接，另一端与摆动台28连接，摆动台28通过四个螺钉43固定在连接套44上，连接套44通过键45与低频摆动轴29连接，加载油缸32的活塞与连杆臂31的一端连接。
伺服驱动油缸5通过总距叉架11带动变距拉杆13的上端实验关节轴承I作上下往复运动，变距拉杆13的下端实验关节轴承II带动摆动台28绕低频摆动箱体30摆动，使变距拉杆实验关节轴承作变距摆动。伺服电机20的输出端带动曲轴19高速转动，曲轴19通过摆杆I18带动高频摆动轴15高频摆动。加载油缸32通过连杆臂31与低频摆动轴29相连，加载油缸活塞随同摆动台28作上下移动和摆动来实现加载。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。
加载油缸32以主动加载方式按载荷谱给变距拉杆实验关节轴承I14加载，载荷大小由与变距拉杆固联的拉压力传感器12检测。加载油缸32、伺服阀、伺服驱动器、工控机、拉压力传感器12等共同构成一个闭环控制系统。除此之外，试验机还安装有位移、温度、振动等传感器，能连续测量并记录转速、总距运动位移、总距运动频率、挥舞运动频率、变距拉杆载荷、轴承温度等。
试验机的总距叉架11有四个支臂，每个支臂分别单独连接变距拉杆13、摆动台28以及加载系统，该试验机能够满足4支臂的尾旋翼配套组合关节轴承综合服役寿命试验。
Claims (3)
1.一种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，其特征在于：所述上平台的中心安装滚动花键轴套，与其配合的滚动花键轴的上端通过球铰和安装在伺服驱动油缸支架上的伺服驱动油缸的活塞杆连接，滚动花键轴的下端与总距叉架连接；高频摆动轴的轴承座固定在摆动台上，曲轴的左端与伺服电机的输出轴相连，右端通过曲轴轴承座固定在摆动台上，曲轴的三个曲拐销处分别连接摆杆I、摆杆II和摆杆Ⅲ，其中，摆杆I的杆体通过滑动轴承、摆动套与高频摆动轴的左端连接组成移动副，摆杆II的杆体与平衡轴I连接，摆杆Ⅲ的杆体与平衡轴II连接，平衡轴II的右端安装齿轮I，齿轮I与安装在惯性轴左端的齿轮II相啮合；加载油缸支架和低频摆动箱体通过螺栓固定在试验机下平台上，低频摆动轴固定在低频摆动箱体上。
2.根据权利要求1所述的直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机，其特征在于：所述总距叉架的四个支臂连接四个结构相同的变距拉杆，其中，变距拉杆的两端分别安装实验关节轴承I和实验关节轴承II，实验关节轴承I的关节轴承外圈I与变距拉杆的上端相连，关节轴承内圈I通过销轴I安装在调整杆的下端，调整杆由四个圆螺母固定在总距叉架上；变距拉杆的下端与实验关节轴承II的关节轴承外圈II相连，关节轴承内圈II通过销轴II连接在高频摆动轴上。
3.根据权利要求1所述的直升机尾旋翼系统配套组合关节轴承试验机，其特征在于：所述低频摆动轴的一端与连杆臂连接，另一端与摆动台连接，摆动台通过螺钉固定在连接套上，连接套通过键与低频摆动轴连接，加载油缸的活塞杆与连杆臂的一端相连接。
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105181333A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106644477A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-10 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种径向关节轴承跑合装置 |
| CN108760313A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-11-06 | 燕山大学 | 一种直升机主旋翼系统配套组合轴承试验机液压加载系统 |
| CN108760309A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-06 | 燕山大学 | 一种直升机主旋翼系统配套组合轴承试验机 |
| CN109163904A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-08 | 吉林大学 | 多载荷运动关节轴承疲劳极限试验机 |
| CN109229420A (zh) * | 2018-09-01 | 2019-01-18 | 哈尔滨工程大学 | 一种直升机尾桨试验台变桨距作动结构 |
| CN112984123A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-18 | 上海衡拓液压控制技术有限公司 | 伺服阀阀芯驱动转换结构 |
| CN113532859A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-10-22 | 中浙高铁轴承有限公司 | 一种发动机输入端轴系轴承试验机及试验方法 |
| CN113551910A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-10-26 | 中浙高铁轴承有限公司 | 直升机旋翼系统配套轴承试验机以及方法 |
| CN114162345A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-11 | 力源液压系统（贵阳）有限公司 | 一种旋翼桨毂轴颈测试系统及方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4089211A (en) * | 1976-11-01 | 1978-05-16 | United Technologies Corporation | Elastomeric bearing test machine |
| CN1818598A (zh) * | 2006-03-17 | 2006-08-16 | 燕山大学 | 直升机旋翼自动倾斜器关节轴承外摆式疲劳试验机 |
| CN202141592U (zh) * | 2010-12-31 | 2012-02-08 | 中国直升机设计研究所 | 一种关节轴承耐久性试验装置 |
| CN103383307A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-06 | 燕山大学 | 垂直双摆轴四盘形凸轮四摆杆关节轴承高速试验机 |
| CN103383311A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-06 | 燕山大学 | 三曲柄摇杆机构关节轴承高速试验机 |
| KR101368070B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-02-27 | 현대위아 주식회사 | 헬리콥터 주로터 회전형 스와시 플레이트의 피로시험 장치 |
| CN104215458A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-17 | 中国直升机设计研究所 | 一种直升机尾桨支撑轴承疲劳试验装置 |
| CN104729846A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-06-24 | 中国直升机设计研究所 | 一种自动倾斜器不旋转环疲劳试验装置 |
-
2015
- 2015-08-18 CN CN201510505595.0A patent/CN105181333A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4089211A (en) * | 1976-11-01 | 1978-05-16 | United Technologies Corporation | Elastomeric bearing test machine |
| CN1818598A (zh) * | 2006-03-17 | 2006-08-16 | 燕山大学 | 直升机旋翼自动倾斜器关节轴承外摆式疲劳试验机 |
| CN202141592U (zh) * | 2010-12-31 | 2012-02-08 | 中国直升机设计研究所 | 一种关节轴承耐久性试验装置 |
| KR101368070B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-02-27 | 현대위아 주식회사 | 헬리콥터 주로터 회전형 스와시 플레이트의 피로시험 장치 |
| CN103383307A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-06 | 燕山大学 | 垂直双摆轴四盘形凸轮四摆杆关节轴承高速试验机 |
| CN103383311A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-06 | 燕山大学 | 三曲柄摇杆机构关节轴承高速试验机 |
| CN104215458A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-17 | 中国直升机设计研究所 | 一种直升机尾桨支撑轴承疲劳试验装置 |
| CN104729846A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-06-24 | 中国直升机设计研究所 | 一种自动倾斜器不旋转环疲劳试验装置 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106644477B (zh) * | 2016-12-19 | 2019-11-05 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种径向关节轴承跑合装置 |
| CN106644477A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-10 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种径向关节轴承跑合装置 |
| CN108760309A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-06 | 燕山大学 | 一种直升机主旋翼系统配套组合轴承试验机 |
| CN108760309B (zh) * | 2018-06-29 | 2019-08-02 | 燕山大学 | 一种直升机主旋翼系统配套组合轴承试验机 |
| CN108760313A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-11-06 | 燕山大学 | 一种直升机主旋翼系统配套组合轴承试验机液压加载系统 |
| CN109229420A (zh) * | 2018-09-01 | 2019-01-18 | 哈尔滨工程大学 | 一种直升机尾桨试验台变桨距作动结构 |
| CN109163904A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-08 | 吉林大学 | 多载荷运动关节轴承疲劳极限试验机 |
| CN112984123A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-18 | 上海衡拓液压控制技术有限公司 | 伺服阀阀芯驱动转换结构 |
| CN113532859A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-10-22 | 中浙高铁轴承有限公司 | 一种发动机输入端轴系轴承试验机及试验方法 |
| CN113551910A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-10-26 | 中浙高铁轴承有限公司 | 直升机旋翼系统配套轴承试验机以及方法 |
| CN113551910B (zh) * | 2021-08-27 | 2024-04-05 | 中浙高铁轴承有限公司 | 直升机旋翼系统配套轴承试验机以及方法 |
| CN114162345A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-11 | 力源液压系统（贵阳）有限公司 | 一种旋翼桨毂轴颈测试系统及方法 |
| CN114162345B (zh) * | 2021-11-25 | 2023-09-08 | 贵州安飞精密制造有限公司 | 一种旋翼桨毂轴颈测试系统及方法 |
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