CN208313739U - 前半轴套组件高周疲劳试验器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种前半轴套组件高周疲劳试验器，包括安装结构、脉动载荷加载结构、静扭矩加载结构、水平静力加载结构四部分，其中安装结构包括支架、垫块、安装板、定位螺栓、仿万向节环组件、加扭轴，脉动载荷加载结构包括脉动载荷空间力安装结构和加载结构两部分；静扭矩加载结构包括轴承、加扭轴、力臂杆、静力传感器、加力螺栓杆，平静力加载结构包括带安装环的定位螺栓、砝码。本实用新型可以模拟前半轴套组件的实际工作状态，保证前半轴套组件使用安全，具有操作简单、便于维护、可靠性高，耐用性强，满足了前半轴套组件的试验需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种疲劳试验器，尤其是一种前半轴套组件高周疲劳试验器。
背景技术
目前很多航空产品在交付前或修理后，需要做一系列的试验，已保证其使用要求。某型前半轴套组件为筒形，底部为圆盘并设置有不均布孔，顶部交错设置有两个对称且带有衬套的径向通孔和弧形槽。前半轴套组件是直升机传动系统中的一个重要传动部件，在投入使用前，按要求进行高周疲劳试验，且试验技术要求，试验件的圆盘端安装在垂直承力墙上，并建立一个力的坐标系，如图1、2、3所示，坐标系的原点为半轴套组件的轴线与径向通孔轴线的交点， Z轴正向方向为水平向右，Y轴正向方向垂直向下，X轴正向为垂直截面ZOY 平面向外。要求试验时对前半轴套组件施加静扭矩M静、水平静力FZ静、以及空间脉动载荷FR，其中静扭矩M静通过所述ZOY平面，加扭中心是O点，方向是面对试验件逆时针；水平静力FZ静方向为Z轴的负方向；空间脉动载荷FR的作用方向是与XOY平面成β，同时FR在XOY平面上的投影与OY轴成α，并且水平静力FZ静方向和空间脉动载荷FR的作用线交于O点。目前尚无此类专用试验器，无法按要求开展试验。
发明内容
本实用新型的目的是设计一台前半轴套组件高周疲劳试验器，能够按试验技术要求，实现某型前半轴套组件高周疲劳试验，确定前半轴套组件的疲劳寿命。
本实用新型的技术方案是，前半轴套组件高周疲劳试验器包括安装结构、脉动载荷加载结构、静扭矩加载结构、水平静力加载结构四部分。其中：
安装结构包括支架、垫块、安装板、定位螺栓、仿万向节环组件、加扭轴，通过前半轴套组件底部的孔，将前半轴套组件和安装板连接在一起，且固定安装在支架的侧面；仿万向节环组件设置在前半轴套组件内部的前端，加扭轴的前端设置在仿万向节环组件内，两个垂直方向定位螺栓穿过前半轴套组件上的径向通孔及仿万向节环组件径向通孔紧固在加扭轴前端设置的加扭转接件上；两个水平方向定位螺栓穿过仿万向节环组件水平径向两个孔，也紧固在加扭轴前端设置的加扭转接件上，并确保加扭轴与前半轴套组件同心；
脉动载荷加载结构包括脉动载荷空间力安装结构和加载结构两部分，脉动载荷空间力安装结构包括中心轴、定位螺栓、仿万向节环组件、角度器、转接杆、仿传感器；中心轴一端固定在安装板的中心，另一端固定角度器，角度器上通过定位螺栓，安装在仿万向节环组件内，角度器上设置有一个与脉动载荷加载的作用方向完全一至的斜通孔，即斜通孔的中心轴线与XOY平面成β，同时通孔的中心轴线在XOY平面上的投影与OY轴成α角；所述的斜通孔直径与转接杆外径相同，角度器依次连接连接杆、仿传感器、固联在承力座上的油缸，从而确定油缸的空间加载角度；加载结构包括活动关节杆组件、脉动传感器、油缸、承力座；活动关节杆组件一端设置有关节轴承，通过定位销设置在加扭轴的前端的加扭转接件内，另一端设计有螺纹与脉动传感器连接，脉动传感器与经确定安装位置的油缸的活塞杆相连；
静扭矩加载结构包括轴承、加扭轴、力臂杆、静力传感器、加力螺栓杆，加扭轴通过轴承安装在安装板的中心，一端通过定位螺栓固定前半轴套组件上，另一端设置一个径向的力臂杆并伸出垫块外部，力臂杆两端部连接钢丝绳，钢丝绳经过三个滑轮变向后使加载在力臂杆两端力方向相反，在钢丝绳上设置有静力传感器和加力螺栓杆；
水平静力加载结构包括带安装环的定位螺栓、砝码，安装环上固定有钢丝绳，所述的钢丝通过一个滑轮后连接砝码。
本实用新型使用时，将前半轴套组件圆盘端用螺栓紧固在安装板上，安装板通过圆柱形垫块固定在垂直承力墙上，安装仿万向节环组件、轴承、中心轴、角度器，固定中心轴，与通孔直径相同的转接杆通过角度器的设置的通孔，连接转接杆及仿传感器、已固联在承力座上的油缸，从而确定油缸的空间加载角度。然后，固定油缸支承座。卸下转接杆、仿传感器、中心轴及角度器，将带有力臂杆的加扭轴安装到前半轴套组件的中心处，安装连接件，用四个螺栓固定加扭轴。连接活动关节组件，传感器，油缸活塞杆。
力臂杆水平时，用钢丝绳连接定位滑轮、加力螺栓杆及传感器，拧紧加力螺栓杆将预先标定好的静扭矩M静通过加扭轴作用在前半轴套组件上。
FZ静由定位螺栓上的安装环通过钢丝绳及滑轮所挂砝码，沿Z轴的负方向线加在FR的作用点O点上。
电液伺服阀控制油缸在高压油的作用下按试验载荷进行往复运动，把脉动载荷FR施加在前半轴套组件上，使前半轴套组件产生疲劳。
本实用新型的前半轴套组件高周疲劳试验器实现了对前半轴套组件的加扭 M静、水平静力FZ静、空间脉动载荷FR共三种载荷的加载。角度器的设计，满足了前半轴套组件受到空间加载力的角度要求。该试验器可以模拟前半轴套组件的实际工作状态，保证前半轴套组件使用安全。本实用新型操作简单、便于维护、可靠性高，耐用性强，满足了前半轴套组件的试验需求。
附图说明
图1为前半轴套组件结构示意图；
图2为图1的右视图；
图3为空间脉动加载力方向坐标示意图；
图4为前半轴套组件高周疲劳试验器示意图；
图5为图4的A-A左视图；
图6为前半轴套组件高周疲劳试验空间角度安装示意图；
图7为图6的A-A左视图。
具体实施方式
如图所示，前半轴套组件高周疲劳试验器包括安装结构、脉动载荷加载结构、静扭矩加载结构、水平静力加载结构四部分。其中：
安装结构包括支架1、垫块2、安装板5、定位螺栓9、仿万向节环组件10、加扭轴8，通过前半轴套组件7底部的孔，将前半轴套组件7和安装板5连接在一起，且固定安装在支架1的侧面；仿万向节环组件10设置在前半轴套组件7内部的前端，加扭轴8的前端设置在仿万向节环组件10，两个垂直方向定位螺栓9穿过前半轴套组件7上的径向通孔及仿万向节环组件10径向通孔紧固在加扭轴8前端设置的加扭转接件11上；两个水平方向定位螺栓9穿过仿万向节环组件10水平径向两个孔，也紧固在加扭轴8前端设置的加扭转接件11上，并确保加扭轴8与前半轴套组件7同心；
脉动载荷加载结构包括脉动载荷空间力安装结构和加载结构两部分，脉动载荷空间力安装结构包括中心轴26、定位螺栓9、仿万向节环组件10、转接盘 28、角度器29、转接杆30、仿传感器31；中心轴26一端固定在安装板5的中心，另一端固定角度器29，角度器29上通过定位螺栓9，安装在仿万向节环组件10内，角度器29上设置有一个与脉动载荷加载的作用方向完全一至的斜通孔，即斜通孔的中心轴线与XOY平面成β，同时通孔的中心轴线在XOY平面上的投影与OY轴成α角；所述的斜通孔直径与转接杆30外径相同，角度器29 依次连接转接杆30、仿传感器31、固联在承力座15上的油缸14，从而确定油缸14的空间加载角度；加载结构包括活动关节杆组件12、脉动传感器13、油缸14、承力座15；活动关节杆组件12一端设置有关节轴承，通过定位销设置在加扭轴8的前端的加扭转接件11内，另一端设计有螺纹与脉动传感器13连接，脉动传感器13与经确定安装位置的油缸14的活塞杆相连；
静扭矩加载结构包括轴承3、加扭轴8、力臂杆25、静力传感器19、加力螺栓杆22，加扭轴8通过轴承3安装在安装板5的中心，一端通过定位螺栓固定前半轴套组件7上，另一端设置一个径向的力臂杆25并伸出垫块2外部，力臂杆25两端部连接钢丝绳，钢丝绳经过三个滑轮变向后使加载在力臂杆25两端力方向相反，在钢丝绳上设置有静力传感器19和加力螺栓杆22；
水平静力加载结构包括带安装环的定位螺栓21、砝码17，安装环上固定有钢丝绳，所述的钢丝通过一个滑轮后连接砝码17。
Claims (1)
1.一种前半轴套组件高周疲劳试验器，其特征在于，所述的试验器包括安装结构、脉动载荷加载结构、静扭矩加载结构、水平静力加载结构四部分，其中：
安装结构包括支架(1)、垫块(2)、安装板(5)、定位螺栓(9)、仿万向节环组件(10)、加扭轴(8)，通过前半轴套组件(7)底部的孔，将前半轴套组件(7)和安装板(5)连接在一起，且固定安装在支架(1)的侧面；仿万向节环组件(10)设置在前半轴套组件(7)内部的前端，加扭轴(8)的前端设置在仿万向节环组件(10)内，两个垂直方向定位螺栓(9)穿过前半轴套组件(7)上的径向通孔及仿万向节环组件(10)径向通孔紧固在加扭轴(8)前端设置的加扭转接件(11)上；两个水平方向定位螺栓(9)穿过仿万向节环组件(10)水平径向两个孔，也紧固在加扭轴(8)前端设置的加扭转接件(11)上，并确保加扭轴(8)与前半轴套组件(7)同心；
脉动载荷加载结构包括脉动载荷空间力安装结构和加载结构两部分，脉动载荷空间力安装结构包括中心轴(26)、定位螺栓(9)、仿万向节环组件(10)、角度器(29)、转接杆(30)、仿传感器(31)；中心轴(26)一端固定在安装板(5)的中心，另一端固定角度器(29)，角度器(29)上通过定位螺栓(9)，安装在仿万向节环组件(10)内，角度器(29)上设置有一个与脉动载荷加载的作用方向完全一至的斜通孔，即斜通孔的中心轴线与XOY平面成β，同时通孔的中心轴线在XOY平面上的投影与OY轴成α角；所述的斜通孔直径与转接杆(30)外径相同，角度器(29)依次连接转接杆(30)、仿传感器(31)、固联在承力座(15)上的油缸(14)，从而确定油缸(14)的空间加载角度；加载结构包括活动关节杆组件(12)、脉动传感器(13)、油缸(14)、承力座(15)；活动关节杆组件(12)一端设置有关节轴承，通过定位销设置在加扭轴(8)的前端的加扭转接件(11)内，另一端设计有螺纹与脉动传感器(13)连接，脉动传感器(13)与经确定安装位置的油缸(14)的活塞杆相连；
静扭矩加载结构包括轴承(3)、加扭轴(8)、力臂杆(25)、静力传感器(19)、加力螺栓杆(22)，加扭轴(8)通过轴承(3)安装在安装板(5)的中心，一端通过定位螺栓固定前半轴套组件(7)上，另一端设置一个径向的力臂杆(25)并伸出垫块(2)外部，力臂杆(25)两端部连接钢丝绳，钢丝绳经过三个滑轮变向后使加载在力臂杆(25)两端力方向相反，在钢丝绳上设置有静力传感器(19)和加力螺栓杆(22)；
水平静力加载结构包括带安装环的定位螺栓(21)、砝码(17)，安装环上固定有钢丝绳，所述的钢丝通过一个滑轮后连接砝码(17)。
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