CN110641734B - 一种主桨中央件挥摆加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种主桨中央件挥摆加载装置，其中摆振加载接头[1]通过加长板[3]连接到挥摆接头[5]；挥舞加载接头[8]连接到挥摆接头[5]；挥摆接头[5]设有内槽，内侧带小接头[10]的弹性轴承接头假件[7]安装在内槽中，并连接固定在挥摆接头[5]上，中央件[12]卡在小接头[10]的内槽中。弹性轴承接头假件[7]外侧的半球形的球心为直升机弹性轴承装机的球心位置，摆振加载接头[1]水平中心线和挥舞加载接头[8]垂向中心线分别与挥摆接头[5]内槽的水平中心线和垂向中心线重合。本发明通过将主桨中央件的挥舞加载装置和摆振加载装置集中一体，解决狭小空间里加载装置干涉问题，可真实模拟直升机飞行时中央件的受力状态。

Description

一种主桨中央件挥摆加载装置

技术领域

本发明属于直升机主桨中央件疲劳试验技术，涉及一种主桨中央件挥摆加载装置。

背景技术

主桨中央件作为直升机结构的关键件，疲劳性能是其一项重要指标，必须进行疲劳试验，获得主桨中央件的疲劳破坏模式和疲劳薄弱部位，为初始寿命评定提供依据。球柔性旋翼直升机的中央件为多支臂结构，承受桨叶传递来的全部载荷，进行疲劳试验时每个支臂需在弹性轴承中心处同时加载离心力、摆振力和挥舞力。因其工作时复杂的载荷工况，需设计专门的主桨中央件挥摆加载装置，模拟飞行时中央件的受力状态，给中央件施加挥舞载荷和摆振载荷。

以往的中央件疲劳试验时，为了克服每个支臂同时安装离心力、摆振力和挥舞力加载机构的困难，将试验简化成单个支臂加载，但实际不能完全模拟直升机飞行时中央件各个支臂同时受力的状态，试验数据可靠度不高。

发明内容

鉴于现有技术的上述情况，本发明的目的是提供一种用于中央件疲劳试验的主桨中央件挥摆加载装置，以有效解决狭小空间里加载装置干涉问题，并实现真实模拟直升机飞行时中央件的受力状态。

一种主桨中央件挥摆加载装置，包括：摆振加载接头、加长板、挥摆接头、弹性轴承接头假件、挥舞加载接头和小接头，其中在水平方向上，摆振加载接头连接于加长板上，加长板连接于挥摆接头上；在垂直方向上，挥舞加载接头连接于挥摆接头上；挥摆接头设置有内槽，内槽分为深槽段和浅槽段，深槽段用于避开与中央件干涉，内侧设有小接头的弹性轴承接头假件安装在所述浅槽段中，并连接固定在挥摆接头上，中央件卡在小接头的内槽中，小接头内槽模拟直升机弹性轴承接头与中央件的装机边界条件，其中弹性轴承接头假件外侧设置为半球形，球心为直升机弹性轴承装机的球心位置，浅槽段按所述球心的水平面、垂直面对称布置，摆振加载接头水平中心线与挥摆接头内槽的水平中心线重合，摆振加载执行机构沿此中心线对摆振加载接头加载，载荷最终传递到弹性轴承接头假件的球心，即中央件实现摆振加载，挥舞加载接头垂向中心线与挥摆接头内槽的垂向中心线重合，挥舞加载执行机构沿此中心线对挥舞加载接头加载，载荷最终传递到弹性轴承接头假件的球心，即中央件实现挥舞加载。

其中，所述小接头的材料与直升机弹性轴承装机材料一致，比如可为钛合金，普通钢材等。小接头和弹性轴承接头假件可以是一体的，也可以是可拆分的。不过为了节约物料，优选将直升机上真实的弹性轴承接头拆分为小接头和弹性轴承接头假件，其中小接头为U型结构，中央件卡进其内槽中，小接头内槽必须模拟直升机弹性轴承接头与中央件的装机边界条件；弹性轴承接头假件内侧设置为U型槽，与小接头的外侧紧配合安装。

其中，挥摆接头左侧设置连接加长板的叉耳，叉耳以挥摆接头的内槽水平中心线对称布置；挥摆接头下端设置连接挥舞加载接头的叉耳，叉耳以挥摆接头的内槽垂向中心线对称布置。

其中，挥舞加载接头设置有通孔，所述通孔内安装有关节轴承，关节轴承内孔穿过销后连接于挥摆接头上，可以防止加载挥舞载荷时产生附加弯矩。

其中弹性轴承接头假件在水平方向上设置4个通孔，用于与挥摆接头连接固定，在垂直方向设置2个通孔，用于将弹性轴承接头假件及小接头连接于中央件上，水平方向的4个通孔与垂直方向的2个通孔互不干涉。

本发明通过将主桨中央件每个支臂的挥舞加载装置和摆振加载装置集中一体，有效解决狭小空间里加载装置干涉问题，并实现真实模拟直升机飞行时中央件的受力状态。本发明提供的装置结构协调、加载稳定，试验数据可靠度高。

附图说明

图1为本发明的主桨中央件挥摆加载装置的局部剖视的主视图。

图2为主桨中央件挥摆加载装置的左视图。

具体实施方式

下面参考附图，结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1为本发明的主桨中央件挥摆加载装置的局部剖视的主视图，图2为主桨中央件挥摆加载装置的左视图。如图所示，本发明的用于中央件疲劳试验的主桨中央件挥摆加载装置包括：摆振加载接头1、摆振连接螺栓2、加长板3、挥摆连接螺栓4、挥摆接头5、连接螺栓6、弹性轴承接头假件7、挥舞加载接头8、销9、钛合金小接头10、定位螺栓11，图中，中央件12为试验件。其中在水平方向上，摆振加载接头1通过摆振连接螺栓2连接于加长板3上，加长板3通过挥摆连接螺栓4连接于挥摆接头5上，用于施加摆振载荷；在垂直方向上，挥舞加载接头8设置通孔，通过销9连接于挥摆接头5上，用于施加挥舞载荷；作为中央件12的夹紧装置，挥摆接头5设置内槽，弹性轴承接头假件7安装其中，并通过四个连接螺栓6连接固定，钛合金小接头10安装于弹性轴承接头假件7内侧，定位螺栓11将弹性轴承接头假件7及钛合金小接头 10连接于中央件12上。

其中所述小接头10的材料与直升机弹性轴承装机材料一致，比如可为钛合金，普通钢材等，在本实施例中，小接头10的材料为钛合金。小接头10和弹性轴承接头假件7可以是一体的，也可以是可拆分的。不过为了节约物料，优选将直升机上真实的弹性轴承钛合金接头拆分为钛合金小接头10和弹性轴承接头假件7，其中钛合金小接头10为U型结构，其内槽卡进中央件12，钛合金小接头10内槽必须模拟直升机弹性轴承接头与中央件的装机边界条件；弹性轴承接头假件7内侧设置为U型槽，与钛合金小接头10的外侧紧配合安装，弹性轴承接头假件7外侧设置为半球形，球心必须为直升机弹性轴承装机的球心位置。

挥摆接头5设置的内槽分为两段，即深槽段和浅槽段，深槽段用于避开与中央件12干涉所制，浅槽段用于安装弹性轴承接头假件7。浅槽段按弹性轴承接头假件7球心的水平面、垂直面对称布置。

弹性轴承接头假件7在水平方向上设置4个通孔用于安装连接螺栓6，垂直方向设置2个通孔用于安装定位螺栓11，水平方向的4个通孔不得与垂直方向的2个通孔互相干涉。

挥摆接头5左侧设置连接加长板3的叉耳，叉耳必须以挥摆接头5的内槽水平中心线对称布置；挥摆接头5下端设置连接挥舞加载接头8的叉耳，叉耳必须以挥摆接头5的内槽垂向中心线对称布置。

摆振加载接头1水平中心线与挥摆接头5内槽的水平中心线重合，摆振加载执行机构沿此中心线对摆振加载接头1加载，载荷最终传递到弹性轴承接头假件7的球心，即中央件实现摆振加载。

挥舞加载接头8垂向中心线与挥摆接头5内槽的垂向中心线重合，挥舞加载执行机构沿此中心线对挥舞加载接头8加载，载荷最终传递到弹性轴承接头假件7的球心，即中央件实现挥舞加载。

另外，挥舞加载接头8的孔内安装关节轴承，关节轴承内孔穿过销9后连接于挥摆接头5上，防止加载挥舞载荷时产生附加弯矩。

本发明通过将主桨中央件每个支臂的挥舞加载装置和摆振加载装置集成为一体，有效解决了狭小空间里加载装置干涉的问题，并实现真实模拟直升机飞行时中央件的受力状态。本发明提供的装置结构协调、加载稳定，试验数据可靠度高。

Claims (8)

1.一种主桨中央件挥摆加载装置，包括：摆振加载接头[1]、加长板[3]、挥摆接头[5]、弹性轴承接头假件[7]、挥舞加载接头[8]、小接头[10]，其中在水平方向上，摆振加载接头[1]连接于加长板[3]上，加长板[3]连接于挥摆接头[5]上；在垂直方向上，挥舞加载接头[8]连接于挥摆接头[5]上；挥摆接头[5]设置有内槽，内槽分为深槽段和浅槽段，深槽段用于避开与中央件[12]干涉，内侧设有小接头[10]的弹性轴承接头假件[7]安装在所述浅槽段中，并连接固定在挥摆接头[5]上，中央件[12]卡在小接头[10]的内槽中，小接头[10]内槽模拟直升机弹性轴承接头与中央件[12]的装机边界条件，其中弹性轴承接头假件[7]外侧设置为半球形，球心为直升机弹性轴承装机的球心位置，浅槽段按所述球心的水平面、垂直面对称布置，摆振加载接头[1]水平中心线和挥舞加载接头[8]垂向中心线分别与挥摆接头[5]内槽的水平中心线和垂向中心线重合。

2.按照权利要求1所述的主桨中央件挥摆加载装置，其中小接头[10]的材料与直升机弹性轴承装机材料一致。

3.按照权利要求1所述的主桨中央件挥摆加载装置，其中小接头[10]的材料为钛合金。

4.按照权利要求3所述的主桨中央件挥摆加载装置，其中钛合金小接头[10]和弹性轴承接头假件[7]是可拆分的。

5.按照权利要求4所述的主桨中央件挥摆加载装置，其中小接头[10]为U型结构，弹性轴承接头假件[7]内侧设置为U型槽，与钛合金小接头[10]的外侧紧配合安装。

6.按照权利要求1所述的主桨中央件挥摆加载装置，其中挥摆接头[5]通过以挥摆接头[5]的内槽水平中心线对称布置的叉耳，与加长板[3]连接，挥摆接头[5]通过以挥摆接头[5]的内槽垂向中心线对称布置的叉耳，与挥舞加载接头[8]连接。

7.按照权利要求1所述的主桨中央件挥摆加载装置，其中挥舞加载接头[8]设置有通孔，所述通孔内安装有关节轴承，关节轴承内孔穿过销[9]后连接于挥摆接头[5]上，防止加载挥舞载荷时产生附加弯矩。

8.按照权利要求1所述的主桨中央件挥摆加载装置，其中弹性轴承接头假件[7]在水平方向上设置4个通孔，用于与挥摆接头[5]连接固定，在垂直方向设置2个通孔，用于将弹性轴承接头假件[7]及小接头[10]连接于中央件[12]上，水平方向的4个通孔与垂直方向的2个通孔互不干涉。

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