尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對軸承研究的不斷深入，疲勞壽命及可靠性作為軸承最重要的性能，已引起各軸承生產(chǎn)商及相關(guān)用戶的廣泛關(guān)注。但由于影響疲勞壽命因素太多，再加上軸承疲勞壽命理論仍需完善，進行壽命試驗無疑成為評定這項指標(biāo)的唯一有效途徑。
[0003]直升機尾旋翼關(guān)節(jié)軸承疲勞試驗一般都采用普通軸承的疲勞試驗方法，得出的疲勞壽命數(shù)據(jù)可靠性偏低，有的數(shù)據(jù)過于保守，致使很多軸承在達到額定壽命時，其品質(zhì)依舊很好，仍能繼續(xù)使用，但由于已到額定壽命，不得不更換，而造成很大的浪費。利用直升機尾旋翼系統(tǒng)進行試驗，可以獲得最真實、最全面的試驗數(shù)據(jù)，但是尾旋翼的轉(zhuǎn)速非常高，進行試驗存在數(shù)據(jù)不易采集，維修、維護成本高，存在安全隱患等問題。
[0004]準(zhǔn)確評估直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承疲勞壽命的前提是準(zhǔn)確模擬直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承工作中所承受的真實載荷和真實運動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了準(zhǔn)確評估直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承的疲勞壽命，本發(fā)明提供一種尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命的試驗機，該試驗機能夠準(zhǔn)確的模擬直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承在飛行過程中的真實載荷和真實運動。
[0006]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機，包括上平臺、下平臺和四個立柱，所述上平臺、下平臺和四個立柱固聯(lián)在一起組成試驗機框架。所述上平臺上的伺服驅(qū)動油缸支架通過固定球鉸連接伺服驅(qū)動油缸，伺服驅(qū)動油缸的活塞桿通過連接球鉸與連接軸的上端相連，連接軸的下端通過螺栓、軸承蓋、圓錐滾子軸承與花鍵軸的上端相連，與花鍵軸配合的花鍵套下端通過螺栓與中立柱的上端相連，花鍵套上端通過螺栓與尾槳叉架相連。所述下平臺上安裝支撐箱體，鼓風(fēng)機、伺服電機安裝在支撐箱體的左右兩側(cè)，支撐箱體上面固聯(lián)階梯軸，階梯軸的上下端外表面通過軸承與中立柱上下端內(nèi)表面相配合，中立柱的上端面通過螺栓與花鍵套的下端固耳關(guān)。
[0007]所述尾槳叉架有四個結(jié)構(gòu)相同的支臂，每個支臂分別通過球鉸1、球鉸II與槳葉連接。
[0008]所述花鍵軸的上端通過螺栓、軸承蓋安裝變距叉架，所述變距叉架有四個結(jié)構(gòu)相同的支臂。
[0009]所述變距叉架的每個支臂通過實驗關(guān)節(jié)軸承1、銷軸1、軸套I與變距拉桿的上端連接，變距拉桿的下端通過實驗關(guān)節(jié)軸承I1、銷軸I1、軸套II與對應(yīng)的尾槳叉架支臂連接。
[0010]所述伺服電機的輸出端與主動帶輪鍵連接，主動帶輪通過同步齒形帶、安裝在中立柱下端的從動帶輪驅(qū)動中立柱轉(zhuǎn)動。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點是:該試驗機能夠滿足4支臂的直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承綜合服役壽命試驗，能夠準(zhǔn)確模擬各關(guān)節(jié)軸承工作中所承受的載荷、運動等真實工況條件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀和操作方便等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1為尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機連接關(guān)系示意圖；
[0014]圖3為圖2的A-A剖視圖；
[0015]圖4為本發(fā)明變距叉架和尾槳叉架連接關(guān)系示意圖；
[0016]圖5為本發(fā)明變距拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6為本發(fā)明變距叉架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7為本發(fā)明尾槳叉架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]在上述附圖中:1.伺服驅(qū)動油缸支架，2.上平臺，3.立柱，4.支撐箱體，5.下平臺，6.固定球鉸，7.伺服驅(qū)動油缸，8.連接球鉸，9.連接軸，10.軸承蓋，11.變距叉架，12.變距拉桿，13.槳葉，14.花鍵軸，15.花鍵套，16.中立柱，17.階梯軸，18.同步齒形帶，19.主動帶輪，20.伺服電機，21.鼓風(fēng)機，22.從動帶輪，23.球鉸I，24.球鉸II，25.尾槳叉架，26.關(guān)節(jié)軸承I，27.關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈I，28.關(guān)節(jié)軸承外圈I，29.關(guān)節(jié)軸承II，30.關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈II，31.關(guān)節(jié)軸承外圈II，32.軸套I，33.銷軸I，34.軸套II，35.銷軸II，36.軸承端蓋，37.固定端蓋。
【具體實施方式】
[0020]圖1?圖7是本發(fā)明公開的一個實施例。由于直升機尾槳的尺寸并不大，因此，該試驗機采用伺服電機驅(qū)動直升機尾槳高速旋轉(zhuǎn)，采用鼓風(fēng)機對尾槳進行主動加載的方式，來模擬尾旋翼系統(tǒng)配套組合關(guān)節(jié)軸承的真實運動和真實載荷。所述試驗機包括變距系統(tǒng)、尾槳系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、加載系統(tǒng)。在本實施例中，上平臺2、下平臺5和四個立柱3固聯(lián)在一起組成試驗機框架，伺服驅(qū)動油缸支架I固聯(lián)在試驗機上平臺2上，支撐箱體4固聯(lián)在試驗機下平臺5上。
[0021]變距系統(tǒng)的伺服驅(qū)動油缸7通過固定球鉸6安裝在伺服驅(qū)動油缸支架I上，連接軸9的上端通過連接球鉸8與伺服驅(qū)動油缸7的活塞桿相連，連接軸9的下端通過四個螺栓、軸承蓋10、圓錐滾子軸承、圓螺母與花鍵軸14的上端相連。變距叉架11通過四個螺栓、軸承蓋10安裝在花鍵軸14的上端。
[0022]驅(qū)動系統(tǒng)的伺服電機20固定在支撐箱體4的右側(cè)，階梯軸17固定在支撐箱體的上側(cè)。伺服電機20的輸出端與主動帶輪19鍵連接，中立柱16通過角接觸球軸承、圓螺母、軸承端蓋36固定在階梯軸17的下端，從動帶輪22通過固定端蓋37和四個螺栓固定在中立柱16的下端?；ㄦI套15的下端通過四個螺栓固定在中立柱16的上端，花鍵套15的上端通過四個螺栓與尾槳叉架25相連。尾槳叉架25有四個支臂，每個支臂分別通過球鉸123、球鉸1124與槳葉13相連。
[0023]變距系統(tǒng)的變距拉桿12的上下兩端安裝有實驗關(guān)節(jié)軸承(關(guān)節(jié)軸承126、關(guān)節(jié)軸承1129)。變距拉桿12的上端通過關(guān)節(jié)軸承126的關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈127、關(guān)節(jié)軸承外圈128、軸套132、銷軸133與變距叉架11的一個支臂相連，變距拉桿12的下端通過關(guān)節(jié)軸承1129的關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈1130、關(guān)節(jié)軸承外圈1131、軸套1134、銷軸1135與槳葉13相連。
[0024]加載系統(tǒng)的鼓風(fēng)機21固定在支撐箱體4的左側(cè)。
[0025]在工作過程中，伺服驅(qū)動油缸7的活塞通過連接球鉸8、連接軸9、變距叉架11帶動變距拉桿12的上端作上下往復(fù)運動，變距拉桿12的下端帶動槳葉13翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)尾旋翼變距運動的模擬。伺服電機20的輸出端通過主動帶輪19、同步齒形帶18和從動帶輪22，帶動中立柱16、花鍵套15、尾槳叉架25繞階梯軸17的中心高速轉(zhuǎn)動；花鍵套15與花鍵軸
14嚙合，帶動變距叉架11高速轉(zhuǎn)動；尾槳叉架25通過球鉸123、球鉸1124帶動槳葉13高速轉(zhuǎn)動；變距拉桿12隨變距叉架11和槳葉13 —起高速轉(zhuǎn)動。鼓風(fēng)機20以主動加載方式給槳葉13加載，載荷大小由與變距拉桿12固聯(lián)的拉壓力傳感器檢測，以此來模擬直升機尾旋翼在運轉(zhuǎn)過程中所受風(fēng)力的影響。
[0026]變距叉架11有四個支臂，每個支臂分別連接結(jié)構(gòu)完全相同的變距拉桿12，因此該試驗機能夠滿足4支臂的尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承綜合服役壽命試驗。
【主權(quán)項】
1.一種尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機，包括上平臺、下平臺和四個立柱，所述上平臺、下平臺和四個立柱固聯(lián)在一起組成試驗機框架，其特征是:所述上平臺上的伺服驅(qū)動油缸支架通過固定球鉸連接伺服驅(qū)動油缸，伺服驅(qū)動油缸的活塞桿通過連接球鉸與連接軸的上端相連，連接軸的下端通過螺栓、軸承蓋、圓錐滾子軸承與花鍵軸的上端相連，與花鍵軸配合的花鍵套的下端通過螺栓與中立柱的上端固聯(lián)，花鍵套上端通過螺栓與尾槳叉架相連；所述下平臺上安裝支撐箱體，鼓風(fēng)機、伺服電機安裝在支撐箱體的左右兩側(cè)，支撐箱體上面固聯(lián)階梯軸，階梯軸的上下端通過軸承與中立柱上下內(nèi)表面相配合，中立柱的上端面通過螺栓與花鍵套的下端固聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機，其特征在于:所述尾槳叉架有四個結(jié)構(gòu)相同的支臂，每個支臂分別通過球鉸1、球鉸II與槳葉連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機，其特征在于:所述花鍵軸的上端通過螺栓、軸承蓋安裝變距叉架，所述變距叉架有四個結(jié)構(gòu)相同的支臂。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機，其特征在于:所述變距叉架其中一個支臂通過實驗關(guān)節(jié)軸承1、銷軸1、軸套I與變距拉桿的上端連接，變距拉桿的下端通過實驗關(guān)節(jié)軸承I1、銷軸I1、軸套II與尾槳叉架對應(yīng)的一個支臂連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機，其特征在于:所述實驗關(guān)節(jié)軸承I與變距拉桿的上端連接，變距拉桿的下端通過實驗關(guān)節(jié)軸承II與尾槳叉架的一個支臂連接；所述實驗關(guān)節(jié)軸承II的關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈I1、關(guān)節(jié)軸承外圈I1、軸套I1、銷軸II與尾槳叉架的一個支臂連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機，其特征在于:所述伺服電機的輸出端與主動帶輪鍵連接，主動帶輪通過同步齒形帶、安裝在中立柱下端的從動帶輪驅(qū)動中立柱轉(zhuǎn)動。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種尾槳式直升機尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機。所述試驗機的伺服驅(qū)動油缸通過變距叉架帶動變距拉桿的上端作上下往復(fù)運動，變距拉桿的下端帶動槳葉翻轉(zhuǎn)，變距拉桿的上下兩端安裝有實驗關(guān)節(jié)軸承。伺服電機通過同步帶、中立柱、花鍵套、尾槳叉架帶動槳葉高速轉(zhuǎn)動。鼓風(fēng)機以主動加載方式給槳葉加載，載荷大小由與變距拉桿固聯(lián)的拉壓力傳感器檢測。本發(fā)明能夠滿足四支臂的尾旋翼配套組合關(guān)節(jié)軸承綜合服役壽命試驗，能夠準(zhǔn)確模擬各關(guān)節(jié)軸承工作中所承受的真實載荷和真實運動，具有結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀和操作方便等優(yōu)點。
【IPC分類】G01M13/04
【公開號】CN105067263
【申請?zhí)枴緾N201510504594
【發(fā)明人】楊育林, 劉喜平, 董琴
【申請人】鷹領(lǐng)航空高端裝備技術(shù)秦皇島有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月18日