一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备技术方案

本发明专利技术涉及一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备，包括测量基座、X轴向测试机构、Y轴向和Z轴向弯曲测试机构、对定锁止机构、绕X轴向扭转测试机构。测量基座由检测台底座、转动轴、轴承大端夹具组成设置在该设备的底部,X轴向测试机构设置在该设备的顶部，绕X轴向扭转测试机构、对定锁止机构、Y轴向和Z轴向弯曲测试机构分别沿X向轴心线由下至上依次对应地设置在该设备的下层、中层和上层。本发明专利技术实现了在一台检测台上对不同型号直升机旋翼系统弹性轴承刚度特性的检测，通用型好。提高了检测效率和检测过程人员的安全性，降低了检测强度，可以实现弹性轴承在一台检测台上一次装夹，同时进行多维方向力(力矩)的加载与测量。

【技术实现步骤摘要】
一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备
本专利技术涉及一种加载测量分析设备，具体地说是一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备。
技术介绍
弹性轴承是第三代旋翼系统的三大技术之一，是旋翼系统的重要组成部件，其刚度特性及质量对直升机安全至关重要，直接影响直升机的质量。弹性轴承刚度特性是衡量弹性轴承最重要的特性之一，所以有必要其进行精准的检测。然而加载测量弹性轴承的加载方式应为多维力与力矩综合施力系统，因而使得加载测量设备的设计技术尤为复杂。目前国内尚未有直升机弹性轴承多维力与力矩一次性同时进行加载及测量的设备。现有技术的加载测量弹性轴承手段是在不同加载设备上分别进行某个单项的加载测量，这造成检测效率低，检测人员的工作强度大，检测过程安全性差，检测结果精度低等缺点。
技术实现思路
针对上述现有状况存在的不足，本专利技术提供一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备。一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备，包括测量基座、X轴向测试机构、Y轴向和Z轴向弯曲测试机构、对定锁止机构、绕X轴向扭转测试机构。测量基座由检测台底座1、转动轴2、轴承大端夹具3组成设置在该设备的底部。检测台底座1上端面设有轴承座。转动轴2的轴体芯部设有花键孔,转动轴2轴体腰部设有转盘，且转盘上对称地设有一对铰链孔。轴承大端夹具3其尾部为花键轴，其头部设有U形钳口，且钳口外部两侧设有安装孔。转动轴2轴体下部通过止推轴承套设在检测台底座1轴承座孔内。转动轴2的轴体花键连接着轴承大端夹具3的尾部。轴承大端夹具3的U形钳口朝上。X轴向测试机构设置在该设备的顶部。X轴向测试机构的安装中心与检测台底座1轴承座孔中心同轴，且两者形成加载测量系统的X向轴心线。绕X轴向扭转测试机构、对定锁止机构、Y轴向和Z轴向弯曲测试机构分别沿X向轴心线由下至上依次对应地设置在该设备的下层、中层和上层。绕X轴向扭转测试机构包括以扭转测试液压缸A24和扭转测试液压缸B18为动力源，由连杆D26、力传感器C25、和连杆E28、力传感器D27构成水平共面的力偶施力系统，且通过转动轴2连接在一起设置在设备的下层。所述扭转测试液压缸A24活塞法兰端朝向右设置在转动轴2的左后方，且通过螺栓依次连接着法兰盘和连杆D26的法兰端。力传感器C25夹套在两连接法兰盘的芯部之间。连杆D26连杆端铰接在转动轴2转盘的一端铰链孔上。扭转测试液压缸B18活塞法兰端朝向左设置在转动轴2的右前方，且通过螺栓依次连接着法兰盘和连杆E28的法兰端。力传感器D27夹套在两连接法兰盘的芯部之间。连杆E28连杆端铰接在转动轴2转盘的另一端铰链孔上。设置在设备顶部的X轴向测试机构包括以压缩测试液压缸10为动力源，由连杆A9、力传感器A21构成竖直向下的施力系统。连杆A9其上端为球头端，其下端为法兰盘。压缩测试液压缸10通过螺栓固定连接在该设备的支架上，压缩测试液压缸10的活塞头竖直向下，且通过球铰链A11与连杆A9的球头端连接。连杆A9的法兰盘端通过螺栓依次连接着法兰盘和连杆A9的法兰端，力传感器A21夹套在两连接法兰盘的芯部之间。Y轴向和Z轴向弯曲测试机构包括以弯曲测试液压缸B14和弯曲测试液压缸A6为动力源，由连接轴8、连杆C22、力传感器B23、连杆B12和连杆F30、力传感器E32、连杆G31构成水平共面相互垂直的两个方向作用在同一点的施力系统。连接轴8的方形体其上部设有法兰，其下部的圆凸台芯部设有花键孔，且连接轴8方形体的正前面和右侧面分别设有一竖向滑槽。连杆F30与连杆B12外形结构相同，一端为法兰盘,另一端为球头端。连杆G31与连杆C22外形结构相同，一端为圆销头,另一端为法兰盘。连接轴8的法兰端通过法兰盘与X轴向测试机构的连杆A9的法兰端连接。Y轴向和Z轴向弯曲测试机构通过与连接轴8连接设置在设备的上层。弯曲测试液压缸A6的活塞轴碗与连接轴8方形体正前面相对应。弯曲测试液压缸A6的活塞轴碗通过球铰链C29与连杆F30球头端铰接在一起，连杆F30法兰端通过螺栓依次连接着法兰盘和连杆G31法兰盘端，力传感器E32夹套在两连接法兰盘的芯部之间，连杆G31圆销头端嵌入连接轴8方形体正前面的滑槽内。弯曲测试液压缸B14的活塞轴碗与连接轴8方形体右侧面相对应。弯曲测试液压缸B14的活塞轴碗与通过球铰链B13与连杆B12球头端铰接在一起，连杆B12法兰端通过螺栓依次连接着法兰盘和连杆C22法兰盘端，力传感器B23夹套在两连接法兰盘的芯部之间，连杆C22圆销头端嵌入连接轴8方形体右侧面的滑槽内。对定锁止机构包括锁止液压缸A7、锁止液压缸B15和轴承小端夹具5。轴承小端夹具5的腰部为扁方体，扁方体的上部设有花键轴，扁方体的下部为条形块，且条形块上设有安装孔。锁止液压缸A7、锁止液压缸B15活塞头端均设有条块U形钳口。对定锁止机构设置在设备的中层是以锁止液压缸A7和锁止液压缸B15为动力源，且与轴承小端夹具5构成水平共面且共线的两个方向作用在同一点的施力系统。轴承小端夹具5上部花键连接在Y轴向和Z轴向弯曲测试机构的连接轴8的花键孔内。锁止液压缸A7活塞头端与锁止液压缸B15活塞头端相对设置在轴承小端夹具5的左、右侧，且锁止液压缸A7的U形钳口与锁止液压缸B15的U形钳口分别夹持在轴承小端夹具5的扁方体的左、右边上。本专利技术的技术效果体现在下述几个方面：1.从设计机构方面充分考虑了在分别进行不同刚度特性检测以及多种刚度特性耦合检测时的运动干涉问题，并且通过在轴承小端夹具左右两侧布置液压缸消除了弹性轴承小端绕X轴的自由度，从而提高在进行弹性轴承绕X轴扭转刚度测试时检测的精确度；2.可以通过更换弹性轴承夹具来对不同型号的弹性轴承进行检测，实现了在一台检测台上对不同型号直升机旋翼系统弹性轴承刚度特性的检测，通用型好；3.从实际操作方面，本专利技术满足弹性轴承一次装夹，可进行对弹性轴承三维力及力矩的分别或同时加载，整个多维刚度特性的检测可以在一台检测台上实现，取消了现有技术的在进行不同刚度特性检测时更换实验台的过程，提高了检测效率，降低了检测人员的检测强度，提高了检测过程人员的安全性；4.从整体分析来看，通过本专利技术的应用，可以实现弹性轴承在一台检测台上一次装夹，同时进行多维方向力(力矩)的加载与测量,使产品的检测效率可以提高约20％、检测人员工作强度减少60％左右。附图说明图1为本专利技术的三维示意图。图2为本专利技术测试装置的主视图。图3为本专利技术沿X向轴心线方向检测装置各主要部件的分解图。图4为本专利技术的测量基座和绕X轴向扭转测试机构分解图。图5为本专利技术的Y轴向和Z轴向弯曲测试机构分解图。图中序号：1检测台底座、2转动轴、3轴承大端夹具、4激光位移传感器A、5轴承小端夹具、6弯曲测试液压缸A、7锁止液压缸A、8连接轴、9连杆A、10压缩测试液压缸、11球铰链A12连杆B、13球铰链B、14弯曲测试液压缸B、15锁止液压缸B、16激光位移传感器B、17激光位移传感器C、18扭转测试液压缸B、19激光位移传感器D、20弹性轴承、21力传感器A、22连杆C、23力传感器B、24扭转测试液压缸A、25力传感器C、26连杆D、27力传感器D、28连杆E、29球铰链C、30连杆F、31连杆G、32力传感器E。具体实施方式下面结合附图，通过实施例对本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备，其特征在于：包括测量基座、X轴向测试机构、Y轴向和Z轴向弯曲测试机构、对定锁止机构、绕X轴向扭转测试机构；所述测量基座由检测台底座（1）、转动轴（2）、轴承大端夹具（3）组成设置在该设备的底部；所述检测台底座（1）上端面设有轴承座；所述转动轴（2）的轴体芯部设有花键孔,转动轴（2）轴体腰部设有转盘，且转盘上对称地设有一对铰链孔；所述轴承大端夹具（3）其尾部为花键轴，其头部设有U形钳口，且钳口外部两侧设有安装孔；所述转动轴（2）轴体下部通过止推轴承套设在检测台底座（1）轴承座孔内；所述转动轴（2）的轴体花键连接着轴承大端夹具（3）的尾部；所述轴承大端夹具（3）的U形钳口朝上； 所述X轴向测试机构设置在该设备的顶部；X轴向测试机构的安装中心与检测台底座（1）轴承座孔中心同轴，且两者形成加载测量系统的X向轴心线；所述绕X轴向扭转测试机构、对定锁止机构、Y轴向和Z轴向弯曲测试机构分别沿X向轴心线由下至上依次对应地设置在该设备的下层、中层和上层。

【技术特征摘要】
1.一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备，其特征在于：包括测量基座、X轴向测试机构、Y轴向和Z轴向弯曲测试机构、对定锁止机构、绕X轴向扭转测试机构；所述测量基座由检测台底座(1)、转动轴(2)、轴承大端夹具(3)组成设置在该设备的底部；所述检测台底座(1)上端面设有轴承座；所述转动轴(2)的轴体芯部设有花键孔,转动轴(2)轴体腰部设有转盘，且转盘上对称地设有一对铰链孔；所述轴承大端夹具(3)其尾部为花键轴，其头部设有U形钳口，且钳口外部两侧设有安装孔；所述转动轴(2)轴体下部通过止推轴承套设在检测台底座(1)轴承座孔内；所述转动轴(2)的轴体花键连接着轴承大端夹具(3)的尾部；所述轴承大端夹具(3)的U形钳口朝上；所述X轴向测试机构设置在该设备的顶部；X轴向测试机构的安装中心与检测台底座(1)轴承座孔中心同轴，且两者形成加载测量系统的X向轴心线；所述绕X轴向扭转测试机构、对定锁止机构、Y轴向和Z轴向弯曲测试机构分别沿X向轴心线由下至上依次对应地设置在该设备的下层、中层和上层。2.根据权利要求1所述的一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备，其特征在于：所述绕X轴向扭转测试机构包括以扭转测试液压缸A(24)和扭转测试液压缸B(18)为动力源，由连杆D(26)、力传感器C(25)、和连杆E(28)、力传感器D(27)构成水平共面的力偶施力系统，且通过转动轴(2)连接在一起设置在设备的下层；所述扭转测试液压缸A(24)活塞法兰端朝向右设置在转动轴(2)的左后方，且通过螺栓依次连接着法兰盘和连杆D(26)的法兰端；所述力传感器C(25)夹套在两连接法兰盘的芯部之间；所述连杆D(26)连杆端铰接在转动轴(2)转盘的一端铰链孔上；所述扭转测试液压缸B(18)活塞法兰端朝向左设置在转动轴(2)的右前方，且通过螺栓依次连接着法兰盘和连杆E(28)的法兰端；所述力传感器D(27)夹套在两连接法兰盘的芯部之间；所述连杆E(28)连杆端铰接在转动轴(2)转盘的另一端铰链孔上。3.根据权利要求1所述的一种直升机旋翼系统弹性轴承加载测量设备，其特征在于：所述X轴向测试机构包括以压缩测试液压缸(10)为动力源，由连杆A(9)、力传感器A(21)构成竖直向下的施力系统；所述连杆A(9)其上端为球头端，其下端为法兰盘；所述压缩测试液压缸(10)通过螺栓固定连接在该设备的支架上，压缩测试液压缸(10)的活塞头竖直向下，且通过球铰链A(11)与连杆A(9)的球头端连接；所述连杆A(9)的法兰盘端通过螺栓依次连接着法兰盘和连杆A(9)的法兰端，所述力传感器A(21)夹套在两连接法兰盘的芯部之间。4.根据权利要求1所述的一种直升机旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，李润峰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34