CN104697766A - 一种双向铰支座装置 - Google Patents

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李清蓉
喻溅鉴
邓文
李艳艳
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Abstract

一种双向铰支座装置，属于主桨毂连接件组件疲劳试验技术。其特征在于，包括一号固定支座(1)、一号带柄关节轴承组件(2)、挥舞测力杆(3)、带柄球面滚子轴承组件(4)、模拟桨叶连接接头(5)、连接销(6)、钢丝绳滑轮组件(7)、连接支座(8)、二号带柄关节轴承组件(9)、摆振测力杆(10)、三号带柄关节轴承组件(11)、二号固定支座(12)。本发明设计的双向铰支座装置，约束了挥舞和摆振方向的位移，测试时，能准确地模拟连接件的边界条件，试验台稳定，试验环境好，载荷波动量小，通过采用本发明装置进行试验，试验总误差可以控制在3％以内，可以连续进行试验，试验效率可以提高2倍以上。

Description

一种双向铰支座装置
技术领域
本发明属于主桨毂连接件组件疲劳试验技术，涉及一种双向铰支座装置。
背景技术
主桨毂连接件组件是直升机结构中的典型复杂关键部件，桨叶传来的载荷包括离心力、挥舞弯矩、摆振弯矩都是通过连接件组件传递到中央件上，连接件组件同时还平衡阻尼器力和变距拉杆力。由于结构形状复杂、承受的载荷严重，而重量又要求尽量轻，因此，提供精确的疲劳试验考核环境，进行试验考核获得真实疲劳性能和薄弱部位，为确定其使用寿命提供依据至关重要。
现有技术主桨毂连接件组件疲劳试验采用在一端铰支一端悬臂梁端部电机机械激振加载的“共振法”进行试验，较难准确模拟支臂的弯矩分布，难以施加变距拉杆力，难以达到离心力精度要求，部分试验连接区域，特别是钢丝绳与滑轮连接处发热严重，容易造成离心力加载钢丝绳及连接夹具的断裂，试验环境噪音大，影响试验状态的监测。
上述方法不能真实模拟载荷传递关系，存在较大的工程简化，考虑这一因素，试验总误差可达10％左右，因环境噪声大，部分连接区域发热严重，试验台需经常更换夹具、进行维护处理，试验效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种双向铰支座装置，用于主桨毂连接件组件疲劳试验，实现在模拟桨叶端部挥舞和摆振两个方向的铰支约束，同时提供离心力的加载和传递，与连接件组件和模拟桨叶一起组成的两端支梁式支臂整体疲劳试验实施模型准确地模拟了支臂的边界条件，试验台稳定，试验环境好，能克服背景技术的不足。
本发明的技术方案：一种双向铰支座装置，其特征在于，包括一号固定支座1、一号带柄关节轴承组件2、挥舞测力杆3、带柄球面滚子轴承组件4、模拟桨叶连接接头5、连接销6、钢丝绳滑轮组件7、连接支座8、二号带柄关节轴承组件9、摆振测力杆10、三号带柄关节轴承组件11、二号固定支座12；挥舞测力杆3为两端带外螺纹的杆状结构，摆振测力杆10为两端带内螺纹的杆状结构，一号固定支座1与一号带柄关节轴承组件2一端固定连接，一号带柄关节轴承组件2另一端与挥舞测力杆3的一端连接；挥舞测力杆3的另一端与带柄球面滚子轴承组件4的一端连接；模拟桨叶连接接头5一端为双耳片结构，在双耳片开上有两个同轴孔，另一端开有内螺纹孔与试验台结构连接；钢丝绳滑轮组件7的滑轮内孔内置一个圆柱滚子轴承，滑轮外部凹槽连接钢丝绳用于试验离心力的加载；连接支座8一端为双耳片结构，在双耳片开上有两个同轴孔，另一端开有内螺纹孔；连接销6为两端带外螺纹的轴状结构，连接支座8开有内螺纹孔的一端与连接销6的一端外螺纹固定连接；带柄球面滚子轴承组件4的单耳片结构置于模拟桨叶连接接头5双耳片结构之间，两个钢丝绳滑轮组件7分别布置在模拟桨叶连接接头5的双耳片孔的外侧，连接销6穿过带柄球面滚子轴承组件4、模拟桨叶连接接头5和两个钢丝绳滑轮组件7的内孔，模拟桨叶连接接头5的双耳片结构和两个钢丝绳滑轮组件7相对于并保持带柄球面滚子轴承组件4的单耳片结构对称；二号带柄关节轴承组件9的关节球轴承与连接支座8固定连接；三号带柄关节轴承组件11的关节球轴承与二号固定支座12固定连接；二号带柄关节轴承组件9和三号带柄关节轴承组件11的外螺纹结构端分别与摆振测力杆10两端内螺纹连接。
一号固定支座1和二号固定支座12一端为双耳片结构，在双耳片开上有两个同轴孔。
一号带柄关节轴承组件2一端为单耳片结构，在单耳片上开有一个轴承孔，内置一个关节球轴承，关节球轴承内孔与一号固定支座1双耳片上开有的两个同轴孔适配，通过螺栓固定连接。一号带柄关节轴承组件2另一端开有内螺纹孔，与挥舞测力杆3的一端外螺纹连接。
带柄球面滚子轴承组件4的一端为单耳片结构，在单耳片上开有一个轴承孔，内置一个球面滚子轴承，与挥舞测力杆3连接的一端开有内螺纹孔。
在连接销6的另一端外螺纹端通过轴承端盖和螺母连接固定。
二号带柄关节轴承组件9和三号带柄关节轴承组件11为一端为单耳片结构，在单耳片上开有一个轴承孔，内置一个关节球轴承，另一端为外螺纹结构。
一号固定支座1和二号固定支座12的固定端与试验台架固定连接。
二号带柄关节轴承组件9的关节球轴承内孔与连接支座8双耳片上开有的两个同轴孔适配，通过螺栓固定连接；三号带柄关节轴承组件11的关节球轴承内孔与二号固定支座12双耳片上开有的两个同轴孔适配，通过螺栓固定连接。
一号固定支座1、一号带柄关节轴承组件2、挥舞测力杆3、带柄球面滚子轴承组件4通过连接销6与模拟桨叶连接接头5连接组成挥舞方向铰支座。挥舞铰支座沿挥舞方向布置。
连接支座8、二号带柄关节轴承组件9、摆振测力杆10、三号带柄关节轴承组件11、二号固定支座12通过连接销6与模拟桨叶连接接头5连接组成摆振方向铰支座。摆振铰支座沿摆振方向布置。
本发明测试时，可以通过挥舞测力杆3和摆振测力杆10分别测量出本发明铰支座承受的挥舞和摆振方向的载荷，通过计算分析可以验证本发明铰支座功能的有效性。
本发明提供了钢丝绳滑轮组件7安装，实现了离心力的加载和传递，所述钢丝绳滑轮组件7内部装配有圆柱滚子轴承，减少了钢丝绳滑轮组件7与模拟桨叶连接接头5、连接销6的摩擦力，提高了离心力的加载精度。
本发明约束了挥舞和摆振方向的位移，测试时，能准确地模拟主桨毂连接件组件试验件的边界条件，试验台稳定，试验环境好，载荷波动量小，通过采用本发明装置进行试验，试验总误差可以控制在3％以内。
本发明的有益效果：
本发明设计的双向铰支座装置，约束了挥舞和摆振方向的位移，测试时，能准确地模拟连接件的边界条件，试验台稳定，试验环境好，载荷波动量小，通过采用本发明装置进行试验，试验总误差可以控制在3％以内，可以连续进行试验，试验效率可以提高2倍以上。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明的主视图
图3为本发明的俯视图
图4为本发明的局部剖视图
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明为一种双向铰支座装置，包括：
包括一号固定支座1、一号带柄关节轴承组件2、挥舞测力杆3、带柄球面滚子轴承组件4、模拟桨叶连接接头5、连接销6、钢丝绳滑轮组件7、连接支座8、二号带柄关节轴承组件9、摆振测力杆10、三号带柄关节轴承组件11、二号固定支座12；挥舞测力杆3为两端带外螺纹的杆状结构，摆振测力杆10为两端带内螺纹的杆状结构，一号固定支座1与一号带柄关节轴承组件2一端固定连接，一号带柄关节轴承组件2另一端与挥舞测力杆3的一端连接；挥舞测力杆3的另一端与带柄球面滚子轴承组件4的一端连接；模拟桨叶连接接头5一端为双耳片结构，在双耳片开上有两个同轴孔，另一端开有内螺纹孔与试验台结构连接；钢丝绳滑轮组件7的滑轮内孔内置一个圆柱滚子轴承，滑轮外部凹槽连接钢丝绳用于试验离心力的加载；连接支座8一端为双耳片结构，在双耳片开上有两个同轴孔，另一端开有内螺纹孔；连接销6为两端带外螺纹的轴状结构，连接支座8开有内螺纹孔的一端与连接销6的一端外螺纹固定连接；带柄球面滚子轴承组件4的单耳片结构置于模拟桨叶连接接头5双耳片结构之间，两个钢丝绳滑轮组件7分别布置在模拟桨叶连接接头5的双耳片孔的外侧，连接销6穿过带柄球面滚子轴承组件4、模拟桨叶连接接头5和两个钢丝绳滑轮组件7的内孔，模拟桨叶连接接头5的双耳片结构和两个钢丝绳滑轮组件7相对于并保持带柄球面滚子轴承组件4的单耳片结构对称；二号带柄关节轴承组件9的关节球轴承与连接支座8固定连接；三号带柄关节轴承组件11的关节球轴承与二号固定支座12固定连接；二号带柄关节轴承组件9和三号带柄关节轴承组件11的外螺纹结构端分别与摆振测力杆10两端内螺纹连接。
一号固定支座1和二号固定支座12一端为双耳片结构，在双耳片开上有两个同轴孔。
一号带柄关节轴承组件2一端为单耳片结构，在单耳片上开有一个轴承孔，内置一个关节球轴承，关节球轴承内孔与一号固定支座1双耳片上开有的两个同轴孔适配，通过螺栓固定连接。一号带柄关节轴承组件2另一端开有内螺纹孔，与挥舞测力杆3的一端外螺纹连接。
带柄球面滚子轴承组件4的一端为单耳片结构，在单耳片上开有一个轴承孔，内置一个球面滚子轴承，与挥舞测力杆3连接的一端开有内螺纹孔。
在连接销6的另一端外螺纹端通过轴承端盖和螺母连接固定。
二号带柄关节轴承组件9和三号带柄关节轴承组件11为一端为单耳片结构，在单耳片上开有一个轴承孔，内置一个关节球轴承，另一端为外螺纹结构。
一号固定支座1和二号固定支座12的固定端与试验台架固定连接。
二号带柄关节轴承组件9的关节球轴承内孔与连接支座8双耳片上开有的两个同轴孔适配，通过螺栓固定连接；三号带柄关节轴承组件11的关节球轴承内孔与二号固定支座12双耳片上开有的两个同轴孔适配，通过螺栓固定连接。
一号固定支座1、一号带柄关节轴承组件2、挥舞测力杆3、带柄球面滚子轴承组件4通过连接销6与模拟桨叶连接接头5连接组成挥舞方向铰支座。挥舞铰支座沿挥舞方向布置。
连接支座8、二号带柄关节轴承组件9、摆振测力杆10、三号带柄关节轴承组件11、二号固定支座12通过连接销6与模拟桨叶连接接头5连接组成摆振方向铰支座。摆振铰支座沿摆振方向布置。
本发明测试时，可以通过挥舞测力杆3和摆振测力杆10分别测量出本发明铰支座承受的挥舞和摆振方向的载荷，通过计算分析可以验证本发明铰支座功能的有效性。
本发明提供了钢丝绳滑轮组件7安装，实现了离心力的加载和传递，所述钢丝绳滑轮组件7内部装配有圆柱滚子轴承，减少了钢丝绳滑轮组件7与模拟桨叶连接接头5、连接销6的摩擦力，提高了离心力的加载精度。
本发明约束了挥舞和摆振方向的位移，测试时，能准确地模拟主桨毂连接件组件试验件的边界条件，试验台稳定，试验环境好，载荷波动量小，通过采用本发明装置进行试验，试验总误差可以控制在3％以内。

Claims (8)

1.一种双向铰支座装置，其特征在于，包括一号固定支座(1)、一号带柄关节轴承组件(2)、挥舞测力杆(3)、带柄球面滚子轴承组件(4)、模拟桨叶连接接头(5)、连接销(6)、钢丝绳滑轮组件(7)、连接支座(8)、二号带柄关节轴承组件(9)、摆振测力杆(10)、三号带柄关节轴承组件(11)、二号固定支座(12)；挥舞测力杆(3)为两端带外螺纹的杆状结构，摆振测力杆(10)为两端带内螺纹的杆状结构，一号固定支座(1)与一号带柄关节轴承组件(2)一端固定连接，一号带柄关节轴承组件(2)另一端与挥舞测力杆(3)的一端连接；挥舞测力杆(3)的另一端与带柄球面滚子轴承组件(4)的一端连接；模拟桨叶连接接头(5)一端为双耳片结构，在双耳片开上有两个同轴孔，另一端开有内螺纹孔与试验台结构连接；钢丝绳滑轮组件(7)的滑轮内孔内置一个圆柱滚子轴承，滑轮外部凹槽连接钢丝绳用于试验离心力的加载；连接支座(8)一端为双耳片结构，在双耳片开上有两个同轴孔，另一端开有内螺纹孔；连接销(6)为两端带外螺纹的轴状结构，连接支座(8)开有内螺纹孔的一端与连接销(6)的一端外螺纹固定连接；带柄球面滚子轴承组件(4)的单耳片结构置于模拟桨叶连接接头(5)双耳片结构之间，两个钢丝绳滑轮组件(7)分别布置在模拟桨叶连接接头(5)的双耳片孔的外侧，连接销(6)穿过带柄球面滚子轴承组件(4)、模拟桨叶连接接头(5)和两个钢丝绳滑轮组件(7)的内孔，模拟桨叶连接接头(5)的双耳 片结构和两个钢丝绳滑轮组件(7)相对于并保持带柄球面滚子轴承组件(4)的单耳片结构对称；二号带柄关节轴承组件(9)的关节球轴承与连接支座(8)固定连接；三号带柄关节轴承组件(11)的关节球轴承与二号固定支座(12)固定连接；二号带柄关节轴承组件(9)和三号带柄关节轴承组件(11)的外螺纹结构端分别与摆振测力杆(10)两端内螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的双向铰支座装置，其特征在于，所述一号固定支座(1)和二号固定支座(12)一端为双耳片结构，在双耳片开上有两个同轴孔。
3.根据权利要求1所述的双向铰支座装置，其特征在于，所述一号带柄关节轴承组件(2)一端为单耳片结构，在单耳片上开有一个轴承孔，内置一个关节球轴承，关节球轴承内孔与一号固定支座(1)双耳片上开有的两个同轴孔适配，通过螺栓固定连接；一号带柄关节轴承组件(2)另一端开有内螺纹孔，与挥舞测力杆(3)的一端外螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的双向铰支座装置，其特征在于，所述带柄球面滚子轴承组件(4)的一端为单耳片结构，在单耳片上开有一个轴承孔，内置一个球面滚子轴承，与挥舞测力杆(3)连接的一端开有内螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的双向铰支座装置，其特征在于，所述在连接销(6)的另一端外螺纹端通过轴承端盖和螺母连接固定。
6.根据权利要求1所述的双向铰支座装置，其特征在于，所述二号带柄关节轴承组件(9)和三号带柄关节轴承组件(11)为一端为单耳片结构，在 单耳片上开有一个轴承孔，内置一个关节球轴承，另一端为外螺纹结构。
7.根据权利要求1所述的双向铰支座装置，其特征在于，所述一号固定支座(1)和二号固定支座(12)的固定端与试验台架固定连接。
8.根据权利要求1所述的双向铰支座装置，其特征在于，所述二号带柄关节轴承组件(9)的关节球轴承内孔与连接支座(8)双耳片上开有的两个同轴孔适配，通过螺栓固定连接；三号带柄关节轴承组件(11)的关节球轴承内孔与二号固定支座(12)双耳片上开有的两个同轴孔适配，通过螺栓固定连接。
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