一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置及其测试方法，属于刚度试验装置技术领域，解决了现有拉扭条刚度试验方法测量精度低的问题。本发明专利技术包括：载荷传感器、第一拉扭条、第二拉扭条和拉扭条组合工装；所述第一拉扭条的一端连接载荷传感器，另一端连接所述拉扭条组合工装；所述第二拉扭条的一端连接拉力施加端，另一端连接所述拉扭条组合工装；所述拉扭条组合工装用于施加扭矩；所述拉力施加端施加轴向载荷；所述载荷传感器用于监测第一拉扭条的轴向载荷。本发明专利技术串联两个拉扭条，通过测量拉扭条的扭转角和扭矩得出扭转刚度，提高了测量精度。量精度。量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置及其测试方法


[0001]本专利技术涉及刚度试验装置
，尤其涉及一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置及其测试方法。

技术介绍

[0002]拉扭条是旋翼系统的关键部件，其作用是承载桨叶离心力并通过扭转变形实现变距操纵。拉扭条零件数量多，形状参数复杂，难以通过资料及理论分析确定其具体设计参数，因此通过试验研究掌握拉扭条的强度特性及承载离心力时的扭转刚度、扭转变形时的受力特点等参数。拉扭条的刚度是拉扭条设计的主要输入，同时也为拉扭条强度及刚度的计算模型的重要参数。因此，拉扭条刚度试验是拉扭条设计阶段的重要试验。
[0003]目前的测试方法是将拉扭条的两端与双耳连接，一端轴向限位提供扭转向的自由度，通常由推力轴承实现；同时由一个扭转加载机构提供扭转载荷；另一端施加轴向载荷同时扭转方向限位。从机械手册中可以查到推力轴承的摩擦力在轴承中属于一般范围，不属于极小，即使推力轴承的摩擦力比较小，产生的反向扭矩比较小，但由于拉扭条本身刚度也小，由轴承摩擦提供的扭转刚度与拉扭条的扭转刚度相比不能忽略不计时，就会导致测量精度比较低，且不好评估。
[0004]虽然推力轴承在不承受拉力的情况下发生扭转变形时摩擦力很小，但当其承受大约5吨的模拟离心力时，扭转时的摩擦力是不可以直接忽略不计的。而作为旋翼上承载离心力且提供扭转自由度的拉扭条的功能需求导致它本身的刚度也是比较小的，否则根本不适合作为旋翼的扭矩承载元件。在拉扭条承受的扭矩与推力轴承的摩擦力引起的扭矩比值不明确的情况下，推力轴承扭转时的反作用力会作为误差反映在拉扭条刚度数据上，这导致测量精度比较低，且不好评估。
[0005]因此，现有的测试方法的问题在于轴向载荷比较大的情况下，提供扭转向自由度的轴承在扭转时会产生不可忽略的摩擦力，因此导致测量精度较低。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，用以解决现有拉扭条刚度试验方法测量精度低的问题。
[0007]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，包括：载荷传感器、第一拉扭条、第二拉扭条和拉扭条组合工装；所述第一拉扭条的一端连接载荷传感器，另一端连接所述拉扭条组合工装；所述第二拉扭条的一端连接拉力施加端，另一端连接所述拉扭条组合工装；所述拉扭条组合工装用于向所述第一拉扭条和第二拉扭条施加扭矩；拉力施加端向所述第一拉扭条和第二拉扭条施加轴向载荷；所述载荷传感器用于监测第一拉扭条和第二拉扭条的轴向载荷即轴向拉力。
[0009]进一步地，所述第一拉扭条和第二拉扭条通过所述拉扭条组合工装串联。
[0010]进一步地，还包括：底座、第一固定支座、第二固定支座和第三固定支座；所述第一固定支座、第二固定支座和第三固定支座依次等间距固定安装在所述底座上。
[0011]进一步地，所述第二固定支座为U形支座，具有两个竖直立板；；所述拉扭条组合工装转动安装在所述第二固定支座上。具体地，所述拉扭条组合工装通过两个径向限位轴承转动安装在两个竖直立板上。
[0012]进一步地，还包括：第一拉扭条接口和第二拉扭条接口。
[0013]进一步地，所述第一拉扭条接口安装在所述第一固定支座上，且所述第一拉扭条与所述第一拉扭条接口固定连接。
[0014]进一步地，所述第二拉扭条接口安装在所述第三固定支座上，且所述第二拉扭条与所述第二拉扭条接口固定连接。
[0015]进一步地，还包括：扭矩施加组件；所述扭矩施加组件用于向所述拉扭条组合工装施加转矩。
[0016]进一步地，所述扭矩施加组件包括：扭矩施加摇臂、连杆和直线舵机；所述扭矩施加摇臂的一端与所述拉扭条组合工装固定连接，另一端与所述连杆的一端铰接；所述连杆的另一端与所述直线舵机的输出轴铰接；所述直线舵机用于输出直线位移和测量扭力。
[0017]进一步地，所述第一固定支座和第三固定支座之间固定连接支撑梁；所述直线舵机固定安装在所述支撑梁上。
[0018]进一步地，所述第一拉扭条接头穿过所述第一固定支座与所述载荷传感器固定连接；所述载荷传感器固定安装在所述第一固定支座上。
[0019]进一步地，所述第二拉扭条接头穿过所述第三固定支座与拉力施加端固定连接。
[0020]一种旋翼拉扭条扭转刚度的测试方法，采用旋翼拉扭条扭转刚度试验装置进行对拉扭条的扭转刚度测试，包括以下步骤：
[0021]步骤S1：将第一拉扭条和第二拉扭条装入旋翼拉扭条扭转刚度试验装置；
[0022]步骤S2：通过直线舵机带动扭矩施加摇臂偏转，对拉扭条组合工装8施加转矩；所述拉扭条组合工装带动第一拉扭条和第二拉扭条同步扭转运动；
[0023]步骤S3：通过所述直线舵机测得第一拉扭条和第二拉扭条的扭力，通过角度尺测量第一拉扭条和第二拉扭条的扭转角度，计算得到第一拉扭条和第二拉扭条的扭转刚度。
[0024]本专利技术技术方案至少能够实现以下效果之一：
[0025]1)本专利技术通过使用拉扭条组合工装将第一拉扭条和第二拉扭条串联，串联组合拉扭条的方式实现其扭转的协调变形。进而，通过直线舵机驱动拉扭条组合工装偏转，将拉力同时施加到两个拉扭条上，使两组拉扭条所受拉力相同，扭矩对称，从而整体刚度加倍，进而实现更好的测量精度。
[0026]2)本专利技术试验机构中去掉了其他扭转刚度不明的承载单元，即去掉了推力轴承的影响，测量得到的扭转刚度都是拉扭条自身的刚度。本专利技术的径向限位轴承仅仅限制拉扭条组合工装的径向位移，拉扭条组合工装可以相对于径向限位轴承发生扭转运动和轴向运动，且基本不产生摩擦力；由于排除了推力轴承的摩擦力影响，提高了刚度测试的精度。
[0027]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所
特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0028]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0029]图1为本专利技术的旋翼拉扭条扭转刚度试验装置；
[0030]图2为本专利技术的旋翼拉扭条扭转刚度试验装置的试验原理图。
[0031]附图标记：
[0032]1‑
载荷传感器；2
‑
第一拉扭条；3
‑
第二拉扭条；4
‑
支撑梁；5
‑
直线舵机；6
‑
连杆；7
‑
扭矩施加摇臂；8
‑
拉扭条组合工装；9
‑
连接销；10
‑
底座；11
‑
第一固定支座；12
‑
第二固定支座；13
‑
第三固定支座；14...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，其特征在于，包括：载荷传感器(1)、第一拉扭条(2)、第二拉扭条(3)和拉扭条组合工装(8)；所述第一拉扭条(2)的一端连接载荷传感器(1)，另一端连接所述拉扭条组合工装(8)；所述第二拉扭条(3)的一端连接拉力施加端，另一端连接所述拉扭条组合工装(8)；所述拉扭条组合工装(8)用于向所述第一拉扭条(2)和第二拉扭条(3)施加扭矩；所述拉力施加端向所述第一拉扭条(2)和第二拉扭条(3)施加轴向载荷；所述载荷传感器(1)用于监测第一拉扭条(2)和第二拉扭条(3)的轴向载荷；所述直线舵机(5)用于施加和测量扭力。2.根据权利要求1所述的旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，其特征在于，所述第一拉扭条(2)和第二拉扭条(3)通过所述拉扭条组合工装(8)串联。3.根据权利要求2所述的旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，其特征在于，还包括：底座(10)、第一固定支座(11)、第二固定支座(12)和第三固定支座(13)；所述第一固定支座(11)、第二固定支座(12)和第三固定支座(13)固定安装在所述底座(10)上。4.根据权利要求3所述的旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，其特征在于，所述第二固定支座(12)为U形支座，具有两个竖直立板；所述拉扭条组合工装(8)转动安装在所述第二固定支座(12)上。5.根据权利要求4所述的旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，其特征在于，还包括：第一拉扭条接口(14)和第二拉扭条接口(16)。6.根据权利要求5所述的旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，李进峰，左秀，孙涛，田刚印，顾海贝，
申请(专利权)人：深圳联合飞机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：