CN202153183U - 载荷施加和扭矩平衡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种载荷施加和扭矩平衡装置。该载荷施加和扭矩平衡装置包括：万向节环模拟件(10)，第一端的端面上设置有连接柱(11)，环形壁上沿径向方向开设有通孔(12)；传动杆(20)，沿通孔(12)穿设在万向节环模拟件(10)内；加载螺套(30)，第一端具有外螺纹，第二端绕传动杆(20)可转动地设置在万向节环模拟件(10)的第二端。根据本实用新型的载荷施加和扭矩平衡装置，可以非常方便的同步实现发动机输入部位载荷的施加和扭矩的平衡，能够克服外部直接平衡扭矩的方案带来的边界条件模拟不准确以及试验装置严重复杂化的缺点。

Description

载荷施加和扭矩平衡装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，具体而言，涉及一种载荷施加和扭矩平衡装置。

背景技术

某型传动系统主减速器是直升机的关键传动部件，产品类别为二级。它的功能是将两台发动机的动力并车，减速后传输给旋翼和尾传动轴，将旋翼的气动载荷传递给机身，同时驱动液压泵、交流发电机等直升机附件。根据GJB720-1989“军用直升机强度和刚度规范”、GJB2350-1995“直升机传动系统通用规范”的规定、JAR29等适航性条例，必需开展某型传动系统主减速器静强度考核试验。

某型传动系统主减速器静力试验载荷施加示意图见图1，具体有主旋翼轴扭矩Mz、主旋翼轴轴向力T、主旋翼轴弯矩Mx、主旋翼轴弯矩My、主旋翼轴剪切力H、主旋翼轴剪切力S、尾传动扭矩Mz’、助力器载荷(3处)、以及发动机载荷Fx，y，z(2处)。

如果要对发动机输入部位进行受力分析，其不但需要平衡施加主旋翼轴扭矩Mz和尾传动扭矩Mz’时产生的扭矩，而且其本身需承受发动机载荷Fx，y，z。为真实模拟主减速器发动机输入部位边界条件，需设计一套专用的发动机输入部位载荷施加和扭矩平衡装置。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种载荷施加和扭矩平衡装置，可以非常方便的同步实现发动机输入部位载荷的施加和扭矩的平衡，以克服外部直接平衡扭矩的方案带来的边界条件模拟不准确以及试验装置严重复杂化的缺点。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种载荷施加和扭矩平衡装置，包括：万向节环模拟件，第一端的端面上设置有连接柱，环形壁上沿径向方向开设有贯通整个万向节环模拟件的通孔；传动杆，沿通孔穿设在万向节环模拟件内；加载螺套，第一端具有外螺纹，第二端绕传动杆可转动地设置在万向节环模拟件的第二端。

进一步地，万向节环模拟件的位于通孔的两端处的两侧外壁面具有平面结构。

进一步地，传动杆包括：中间连接杆；限位套筒，包括第一限位套筒和第二限位套筒，分别从中间连接杆的两端套设到中间连接杆上，在第一限位套筒和第二限位套筒之间留有间隙，加载螺套的第二端在间隙处连接到中间连接杆上。

进一步地，传动杆还包括：第一端盖，设置在第一限位套筒外端；第二端盖，设置在第二限位套筒外端；紧固螺栓，分别设置在第一端盖和第二端盖两端，并将第一限位套筒、第二限位套筒和中间连接杆固定连接在一起。

进一步地，在紧固螺栓与第一端盖和第二端盖之间还分别设置有垫圈。

进一步地，第一限位套筒与第二限位套筒的外侧端均设置有与万向节环模拟件的外壁相配合的止挡凸缘。

进一步地，在加载螺套与中间连接杆之间还设置有轴套。

进一步地，在加载螺套的第二端的轴孔内还设置有关节轴承。

进一步地，加载螺套具有阶梯状结构，包括螺纹杆和与螺纹杆连接并形成台阶的连接轴。

进一步地，在加载螺套的连接轴上设置有定位槽。

根据本实用新型的技术方案，载荷施加和扭矩平衡装置包括万向节环模拟件、传动杆和加载螺套，通过万向节环模拟件上的连接柱连接在主减速器的输入法兰盘上，只对扭矩起到传递作用，而不对轴向方向起限定作用，设计新颖、结构简单，可以非常方便的同步实现发动机输入部位载荷的施加和扭矩的平衡。限位套筒和中间连接杆相结合，对加载螺套形成限位，防止了加载螺套在传递扭矩时在传动杆上的轴向滑动。在加载螺套的轴孔上还设置有关节轴承，使得加载轴套绕传动杆的转动更加灵活，能实现更好的传动效果。本实用新型克服了外部直接平衡扭矩的方案带来的边界条件模拟不准确以及试验装置严重复杂化的缺点。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的主减速器静力试验载荷施加示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例的载荷施加和扭矩平衡装置的结构示意图；

图3示出了根据图2的A-A向剖视结构示意图；以及

图4示出了根据本实用新型的实施例的载荷施加和扭矩平衡装置的立体结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

从图2至图4中可以看出，根据本实用新型的实施例，载荷施加和扭矩平衡装置包括：万向节环模拟件10，具有环形壁，该环形壁上沿径向方向设置有贯通整个万向节环模拟件10的通孔12，在万向接环模拟件10的第一端的端面上设置有连接柱11，用于与其它相关部件进行连接。在万向节环模拟件10内设置有传动杆20，传动杆20通过通孔12穿设在万向节环模拟件10内；在传动杆20上设置有加载螺套30，加载螺套30的第一端具有外螺纹，第二端绕传动杆20可转动地设置在万向节环模拟件10的第二端。传动杆20穿过万向节环模拟件10的通孔12固定设置在万向节环模拟件10上，在其中部具有对加载螺套30形成限位的结构，防止加载螺套30在传递扭矩的时候沿传动杆20轴向移动，造成扭矩传递的不稳定。在本实施例中，连接柱11为连接螺栓柱。

结合参见图3，可以看出，传动杆20包括中间连接杆21；限位套筒，包括第一限位套筒22和第二限位套筒23，分别套设在中间连接杆21两端，在所述第一限位套筒22和第二限位套筒23之间留有间隙，加载螺套20的第二端设置在所述间隙内。根据本实用新型的实施例，传动杆20还包括第一端盖24，设置在第一限位套筒22外端；第二端盖25，设置在第二限位套筒23外端；紧固螺栓26，分别设置在第一端盖24和第二端盖25两端，并将第一限位套筒22、第二限位套筒23和中间连接杆21固定连接在一起。为了使传动杆20固定设置在万向节环模拟件10内，在第一限位套筒22与第二限位套筒23上均设置有与万向节环模拟件10的外壁形状相适应的止挡凸缘28，止挡凸缘28抵接在万向节环模拟件10的外壁上。

也可以将上述实施例中的两侧端盖去掉，直接通过紧固螺栓26将第一限位套筒22、第二限位套筒23和中间连接杆21固定连接在一起，由于限位套筒上的止挡凸缘28的存在，当第一限位套筒22与第二限位套筒23的止挡凸缘28均抵接在万向节环模拟件10的外壁上之后，在紧固螺栓26的拉力和万向节环模拟件10的外壁的反作用力下，形成稳定的结构。

为了便于对第一限位套筒22、第二限位套筒23和中间连接杆21形成稳固的定位结构，万向节环模拟件10的通孔12处的两侧外壁面具有平面结构13，可以使螺栓定位结构与万向节环模拟件10具有更加良好的定位。

结合参见图3和图4，还可以看出，在紧固螺栓26与第一端盖24和第二端盖25之间还设置有垫圈27，能够有效减少紧固螺栓26与端盖之间的磨损，并能够通过垫圈调整坚固螺栓26与端盖之间的间隙，延长装置的使用寿命。

在一个未示出的实施例中，传动杆20还可以是这样一种结构，包括第一限位套筒22和第二限位套筒23，在第一限位套筒22和第二限位套筒23的外壁上均具有螺纹结构，而万向节环模拟件10的通孔12为与限位套筒外壁上的螺纹结构相适应的螺纹通孔，第一限位套筒22和第二限位套筒23设置在中间连接杆21的两端，并通过螺纹连接作用对中间连接杆21形成定位作用，并固定设置在万向节换模拟件10上。在第一限位套筒22和第二限位套筒23的中间部位形成有安装间隙，加载螺套30设置在该安装间隙内，形成轴向限位结构。

优选地，在加载螺套的第二端的轴孔内还设置有关节轴承31，在加载螺套与中间连接杆21之间还设置有轴套40。轴套40可以防止加载螺套30与传动杆20之间的周向运动对传动杆20造成磨损，对传动杆20形成有效保护。关节轴承31可以有效降低加载螺套30所受到的转动摩擦作用，减少传动损耗，提高传动效率，同时降低加载螺套30的磨损，延长其使用寿命。

从图2和图4中还可以看出，加载螺套30具有阶梯状结构，包括螺纹杆32和与螺纹杆32连接并形成台阶的连接轴33。在加载螺套30的连接轴33上设置有定位槽34。阶梯轴和定位槽34可以对加载螺套30与发动机输入端的连接形成良好的定位效果。

由图2、图3和图4中可以看出，根据本实用新型的实施例的载荷施加和扭矩平衡装置由加载螺套30、万向节环模拟件10、连接柱11、万向节环紧固螺栓26、中心连接杆21、关节轴承31和限位套筒等构成。万向节环模拟件10通过六个连接螺栓与主减速器输入法兰盘连接但不拧紧，也即不限定万向节环模拟件10沿输入法兰盘方向上的轴向运动，同时万向节环模拟件10通过两个万向节环紧固螺栓26与主减速器前轴套组件相连(按型号要求拧紧)，这样施加主旋翼轴扭矩和尾传动扭矩时产生的扭矩就传递到主减速器本体。中心连接杆21安装在两个限位套筒内，关节轴承31安装在中心连接杆21的中间位置，加载螺套30与电液伺服作动器相连进行发动机载荷的施加。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：载荷施加和扭矩平衡装置包括万向节环模拟件、传动杆和加载螺套，通过万向节环模拟件上的连接柱连接在主减速器的输入法兰盘上，只对扭矩起到传递作用，而不对轴向方向起限定作用，结构简单，可以非常方便的同步实现发动机输入部位载荷的施加和扭矩的平衡。限位套筒和中间连接杆相结合，对加载螺套形成限位，防止了加载螺套在传递扭矩时在传动杆上的轴向滑动。在加载螺套的轴孔上还设置有关节轴承，使得加载轴套绕传动杆的转动更加灵活，能实现更好的传动效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，包括：

万向节环模拟件(10)，第一端的端面上设置有连接柱(11)，环形壁上沿径向方向开设有贯通整个所述万向节环模拟件(10)的通孔(12)；

传动杆(20)，沿所述通孔(12)穿设在所述万向节环模拟件(10)内；

加载螺套(30)，第一端具有外螺纹，第二端绕所述传动杆(20)可转动地设置在所述万向节环模拟件(10)的第二端。

2.根据权利要求1所述的载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，所述万向节环模拟件(10)的位于所述通孔(12)的两端处的两侧外壁面具有平面结构(13)。

3.根据权利要求1所述的载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，所述传动杆(20)包括：

中间连接杆(21)；

限位套筒，包括第一限位套筒(22)和第二限位套筒(23)，分别从所述中间连接杆(21)的两端套设到所述中间连接杆(21)上，在所述第一限位套筒(22)和第二限位套筒(23)之间留有间隙，所述加载螺套(30)的第二端在所述间隙处连接到所述中间连接杆(21)上。

4.根据权利要求3所述的载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，所述传动杆(20)还包括：

第一端盖(24)，设置在所述第一限位套筒(22)外端；

第二端盖(25)，设置在所述第二限位套筒(23)外端；

紧固螺栓(26)，分别设置在所述第一端盖(24)和所述第二端盖(25)两端，并将所述第一限位套筒(22)、所述第二限位套筒(23)和所述中间连接杆(21)固定连接在一起。

5.根据权利要求4所述的载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，在所述紧固螺栓(26)与所述第一端盖(24)和所述第二端盖(25)之间还分别设置有垫圈(27)。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，所述第一限位套筒(22)与所述第二限位套筒(23)的外侧端均设置有与所述万向节环模拟件(10)的外壁相配合的止挡凸缘(28)。

7.根据权利要求3所述的载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，在所述加载螺套(30)与所述中间连接杆(21)之间还设置有轴套(40)。

8.根据权利要求7所述的载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，在所述加载螺套(30)的第二端的轴孔内还设置有关节轴承(31)。 

9.根据权利要求1-3、7或8中任一项所述的载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，所述加载螺套(30)具有阶梯状结构，包括螺纹杆(32)和与所述螺纹杆(32)连接并形成台阶的连接轴(33)。

10.根据权利要求9所述的载荷施加和扭矩平衡装置，其特征在于，在所述加载螺套(30)的连接轴(33)上设置有定位槽(34)。 

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