CN114992237B - 自润滑杆端关节轴承及其球面共点处瞬时速度夹角计算方法 - Google Patents

自润滑杆端关节轴承及其球面共点处瞬时速度夹角计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种涉及自润滑杆端关节轴承技术领域的自润滑杆端关节轴承及其球面共点处瞬时速度夹角计算方法，包括杆端体、轴承外圈、自润滑衬垫以及轴承内圈，自润滑衬垫粘结在轴承外圈的内表面，轴承内圈通过自润滑衬垫连接于轴承外圈内表面上，轴承外圈的外表面连接于杆端体内；在直角坐标系下，轴承内圈绕Z轴做定轴摆动，杆端体和轴承外圈绕X轴做定轴摆动，在运动过程中轴承内圈与轴承外圈瞬时共点，球面共点处的瞬时速度夹角为θ，且本发明通过探究滑动球面瞬时共点处速度夹角，求取瞬时共点处相对速度为自润滑杆端关节轴承工况分析提供理论参考。

Description

自润滑杆端关节轴承及其球面共点处瞬时速度夹角计算方法
技术领域
本发明涉及自润滑杆端关节轴承技术领域，具体地，涉及自润滑杆端关节轴承及其球面共点处瞬时速度夹角计算方法。尤其是，一种自润滑杆端关节轴承球面共点处瞬时速度夹角计算方法，为自润滑杆端关节轴承运动分析提供理论参考。
背景技术
自润滑杆端关节轴承常应用于直升机旋翼等部位，飞机不同的飞行动作、轴承不同的安装部位决定了自润滑杆端关节轴承的载荷、摆角及摆频等工况参数，同时球面滑动速度常作为自润滑杆端关节轴承工况判定的重要指标。现阶段，根据自润滑杆端关节轴承工况载荷谱、轴承结构尺寸所计算的速度值滑动表面速度的绝对值，其忽略了滑动点位置、滑动速度方向对瞬时共点处(接触点)相对速度的影响，且瞬时共点处相对速度较绝对速度更能反映接触面的工况。因此，探究滑动表面瞬时共点处速度夹角，求取瞬时共点处相对速度为自润滑杆端关节轴承工况分析提供理论参考。
未检索到与此相关的专利文献。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自润滑杆端关节轴承及其球面共点处瞬时速度夹角计算方法。
根据本发明提供的一种自润滑杆端关节轴承，包括杆端体、轴承外圈、自润滑衬垫以及轴承内圈，自润滑衬垫粘结在轴承外圈的内表面，轴承内圈通过自润滑衬垫连接于轴承外圈内表面上，轴承外圈的外表面连接于杆端体内；
在直角坐标系下，轴承内圈绕Z轴做定轴摆动，杆端体和轴承外圈绕X轴做定轴摆动，使轴承内圈与轴承外圈瞬时共点。
一些实施例中，轴承外圈的内表面为球面。
一些实施例中，轴承内圈的外表面为球面。
一些实施例中，自润滑衬垫包括聚四氟乙烯复合衬垫、铜网衬垫、碳纤维复合衬垫中的任一种或任多种。
一些实施例中，杆端体末端为螺纹连接。
一些实施例中，轴承内圈上设有一点A，轴承外圈上设有一点A’,当轴承外圈和轴承内圈摆动时，A和A’瞬时共点。
本发明还提供了一种球面共点处瞬时速度夹角计算方法，当轴承内圈绕Z轴做定轴摆动时，摆角为α1、频率为f1、A绕Z轴的旋转半径为
一些实施例中，当轴承外圈绕X轴做定轴摆动时，摆角为α2、频率为f2、所述A’绕X轴的旋转半径为
一些实施例中，球面共点瞬时速度夹角为θ，且
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明通过探究滑动表面瞬时共点处速度夹角，求取瞬时共点处相对速度为自润滑杆端关节轴承工况分析提供理论参考。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为自润滑杆端关节轴承球面共点处瞬时速度夹角示意图。
图2为自润滑杆端关节轴承的摆动运动示意图。
图中标号：
杆端体1、轴承外圈2、自润滑衬垫3、轴承内圈4。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供的一种自润滑杆端关节轴承，如图2所示，包括杆端体1、轴承外圈2、自润滑衬垫3以及轴承内圈4，自润滑衬垫3粘结在轴承外圈2的内表面，轴承内圈4通过自润滑衬垫3连接于轴承外圈2内表面上，轴承外圈2的外表面连接于杆端体1内。优选的，轴承外圈2的内表面为球面，轴承内圈4的外表面为球面；杆端体1末端为螺纹连接，螺纹可为内螺纹或外螺纹。自润滑衬垫3采用聚四氟乙烯复合衬垫。
在本实施例中，以SA12自润滑杆端关节轴承，以此为例研究瞬时共点处的速度及其夹角。
SA12轴承相关尺寸参数如表1所示：
表1 SA12杆端自润滑关节轴承尺寸参数
如图1所示，在直角坐标系下，轴承内圈4绕Z轴做定轴摆动，摆角为α1＝±5°、频率为f1＝5Hz；杆端体1、轴承外圈2以及自润滑衬3绕X轴做定轴摆动，摆角为α2＝±10°、频率为f2＝5Hz。
取球面一点A(21.93，0，12)，求取球面共点处轴承内圈4外球面速度VZ和轴承外圈2内球面速度VX。
在A点处VZ和VX的夹角
此球面一点A(21.93，0，12)处VZ和VX的夹角θ＝180°，VZ和VX反向。
同时，当共点A的在X0Z平面内时，VZ和VX共线，与实际运动相符，说明公式
合理，可用来计算自润滑杆端关节轴承球面共点处瞬时速度夹角及相对速度。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种自润滑杆端关节轴承的球面共点处瞬时速度夹角计算方法，其特征在于，包括杆端体(1)、轴承外圈(2)、自润滑衬垫(3)以及轴承内圈(4)，所述自润滑衬垫(3)粘结在所述轴承外圈(2)的内表面，所述轴承内圈(4)通过所述自润滑衬垫(3)连接于所述轴承外圈(2)内表面上，所述轴承外圈(2)的外表面连接于所述杆端体(1)内；
在直角坐标系下，所述轴承内圈(4)绕Z轴做定轴摆动，所述杆端体(1)和所述轴承外圈(2)绕X轴做定轴摆动，使所述轴承内圈(4)与所述轴承外圈(2)瞬时共点；
所述轴承内圈(4)上设有一点A，所述轴承外圈(2)上设有一点A’,当所述轴承外圈(2)和所述轴承内圈(4)摆动时，所述A和所述A’瞬时共点；
所述点A的坐标为(xA，yA，zA)，求取球面共点处轴承内圈(4)外球面速度VZ和轴承外圈(2)内球面速度VX，
球面共点瞬时速度夹角为θ，且
其中，当所述轴承内圈绕Z轴做定轴摆动时，摆角为α1、频率为f1；
当所述轴承外圈绕X轴做定轴摆动时，摆角为α2、频率为f2。
2.根据权利要求1所述的自润滑杆端关节轴承的球面共点处瞬时速度夹角计算方法，其特征在于，所述轴承外圈(2)的内表面为球面。
3.根据权利要求2所述的自润滑杆端关节轴承的球面共点处瞬时速度夹角计算方法，其特征在于，所述轴承内圈(4)的外表面为球面。
4.根据权利要求1所述的自润滑杆端关节轴承的球面共点处瞬时速度夹角计算方法，其特征在于，所述自润滑衬垫(3)包括聚四氟乙烯复合衬垫、铜网衬垫、碳纤维复合衬垫中的任一种或任多种。
5.根据权利要求1所述的自润滑杆端关节轴承的球面共点处瞬时速度夹角计算方法，其特征在于，所述杆端体(1)末端为螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的自润滑杆端关节轴承的球面共点处瞬时速度夹角计算方法，其特征在于，所述点A绕Z轴的旋转半径为
7.根据权利要求1所述的自润滑杆端关节轴承的球面共点处瞬时速度夹角计算方法，其特征在于，所述点A’绕X轴的旋转半径为
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