CN105067263B - 尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机。所述试验机的伺服驱动油缸通过变距叉架带动变距拉杆的上端作上下往复运动，变距拉杆的下端带动桨叶翻转，变距拉杆的上下两端安装有实验关节轴承。伺服电机通过同步带、中立柱、花键套、尾桨叉架带动桨叶高速转动。鼓风机以主动加载方式给桨叶加载，载荷大小由与变距拉杆固联的拉压力传感器检测。本发明能够满足四支臂的尾旋翼配套组合关节轴承综合服役寿命试验，能够准确模拟各关节轴承工作中所承受的真实载荷和真实运动，具有结构紧凑、外形美观和操作方便等优点。

Description

尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机
技术领域
本发明涉及一种尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机。
背景技术
随着人们对轴承研究的不断深入，疲劳寿命及可靠性作为轴承最重要的性能，已引起各轴承生产商及相关用户的广泛关注。但由于影响疲劳寿命因素太多，再加上轴承疲劳寿命理论仍需完善，进行寿命试验无疑成为评定这项指标的唯一有效途径。
直升机尾旋翼关节轴承疲劳试验一般都采用普通轴承的疲劳试验方法，得出的疲劳寿命数据可靠性偏低，有的数据过于保守，致使很多轴承在达到额定寿命时，其品质依旧很好，仍能继续使用，但由于已到额定寿命，不得不更换，而造成很大的浪费。利用直升机尾旋翼***进行试验，可以获得最真实、最全面的试验数据，但是尾旋翼的转速非常高，进行试验存在数据不易采集，维修、维护成本高，存在安全隐患等问题。
准确评估直升机尾旋翼配套组合关节轴承疲劳寿命的前提是准确模拟直升机尾旋翼配套组合关节轴承工作中所承受的真实载荷和真实运动。
发明内容
为了准确评估直升机尾旋翼配套组合关节轴承的疲劳寿命，本发明提供一种尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命的试验机，该试验机能够准确的模拟直升机尾旋翼配套组合关节轴承在飞行过程中的真实载荷和真实运动。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机，包括上平台、下平台和四个立柱，所述上平台、下平台和四个立柱固联在一起组成试验机框架。所述上平台上的伺服驱动油缸支架通过固定球铰连接伺服驱动油缸，伺服驱动油缸的活塞杆通过连接球铰与连接轴的上端相连，连接轴的下端通过螺栓、轴承盖、圆锥滚子轴承与花键轴的上端相连，与花键轴配合的花键套下端通过螺栓与中立柱的上端相连，花键套上端通过螺栓与尾桨叉架相连。所述下平台上安装支撑箱体，鼓风机、伺服电机安装在支撑箱体的左右两侧，支撑箱体上面固联阶梯轴，阶梯轴的上下端外表面通过轴承与中立柱上下端内表面相配合，中立柱的上端面通过螺栓与花键套的下端固联。
所述尾桨叉架有四个结构相同的支臂，每个支臂分别通过球铰I、球铰II与桨叶连接。
所述花键轴的上端通过螺栓、轴承盖安装变距叉架，所述变距叉架有四个结构相同的支臂。
所述变距叉架的每个支臂通过实验关节轴承I、销轴I、轴套I与变距拉杆的上端连接，变距拉杆的下端通过实验关节轴承II、销轴II、轴套II与对应的尾桨叉架支臂连接。
所述伺服电机的输出端与主动带轮键连接，主动带轮通过同步齿形带、安装在中立柱下端的从动带轮驱动中立柱转动。
本发明的优点是：该试验机能够满足4支臂的直升机尾旋翼配套组合关节轴承综合服役寿命试验，能够准确模拟各关节轴承工作中所承受的载荷、运动等真实工况条件，具有结构紧凑、外形美观和操作方便等优点。
附图说明
图1为尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机结构示意图；
图2为尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机连接关系示意图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为本发明变距叉架和尾桨叉架连接关系示意图；
图5为本发明变距拉杆的结构示意图；
图6为本发明变距叉架的结构示意图；
图7为本发明尾桨叉架的结构示意图。
在上述附图中：1.伺服驱动油缸支架，2.上平台，3.立柱，4.支撑箱体，5.下平台，6.固定球铰，7.伺服驱动油缸，8.连接球铰，9.连接轴，10.轴承盖，11.变距叉架，12.变距拉杆，13.桨叶，14.花键轴，15.花键套，16.中立柱，17.阶梯轴，18.同步齿形带，19.主动带轮，20.伺服电机，21.鼓风机，22.从动带轮，23.球铰I，24.球铰II，25.尾桨叉架，26.关节轴承I，27.关节轴承内圈I，28.关节轴承外圈I，29.关节轴承II，30.关节轴承内圈II，31.关节轴承外圈II，32.轴套I，33.销轴I，34.轴套II，35.销轴II，36.轴承端盖，37.固定端盖。
具体实施方式
图1～图7是本发明公开的一个实施例。由于直升机尾桨的尺寸并不大，因此，该试验机采用伺服电机驱动直升机尾桨高速旋转，采用鼓风机对尾桨进行主动加载的方式，来模拟尾旋翼***配套组合关节轴承的真实运动和真实载荷。所述试验机包括变距***、尾桨***、驱动***、加载***。在本实施例中，上平台2、下平台5和四个立柱3固联在一起组成试验机框架，伺服驱动油缸支架1固联在试验机上平台2上，支撑箱体4固联在试验机下平台5上。
变距***的伺服驱动油缸7通过固定球铰6安装在伺服驱动油缸支架1上，连接轴9的上端通过连接球铰8与伺服驱动油缸7的活塞杆相连，连接轴9的下端通过四个螺栓、轴承盖10、圆锥滚子轴承、圆螺母与花键轴14的上端相连。变距叉架11通过四个螺栓、轴承盖10安装在花键轴14的上端。
驱动***的伺服电机20固定在支撑箱体4的右侧，阶梯轴17固定在支撑箱体的上侧。伺服电机20的输出端与主动带轮19键连接，中立柱16通过角接触球轴承、圆螺母、轴承端盖36固定在阶梯轴17的下端，从动带轮22通过固定端盖37和四个螺栓固定在中立柱16的下端。花键套15的下端通过四个螺栓固定在中立柱16的上端，花键套15的上端通过四个螺栓与尾桨叉架25相连。尾桨叉架25有四个支臂，每个支臂分别通过球铰I23、球铰II24与桨叶13相连。
变距***的变距拉杆12的上下两端安装有实验关节轴承(关节轴承I26、关节轴承II29)。变距拉杆12的上端通过关节轴承I26的关节轴承内圈I27、关节轴承外圈I28、轴套I32、销轴I33与变距叉架11的一个支臂相连，变距拉杆12的下端通过关节轴承II29的关节轴承内圈II30、关节轴承外圈II31、轴套II34、销轴II35与桨叶13相连。
加载***的鼓风机21固定在支撑箱体4的左侧。
在工作过程中，伺服驱动油缸7的活塞通过连接球铰8、连接轴9、变距叉架11带动变距拉杆12的上端作上下往复运动，变距拉杆12的下端带动桨叶13翻转，实现尾旋翼变距运动的模拟。伺服电机20的输出端通过主动带轮19、同步齿形带18和从动带轮22，带动中立柱16、花键套15、尾桨叉架25绕阶梯轴17的中心高速转动；花键套15与花键轴14啮合，带动变距叉架11高速转动；尾桨叉架25通过球铰I23、球铰II24带动桨叶13高速转动；变距拉杆12随变距叉架11和桨叶13一起高速转动。鼓风机21以主动加载方式给桨叶13加载，载荷大小由与变距拉杆12固联的拉压力传感器检测，以此来模拟直升机尾旋翼在运转过程中所受风力的影响。
变距叉架11有四个支臂，每个支臂分别连接结构完全相同的变距拉杆12，因此该试验机能够满足4支臂的尾旋翼配套组合关节轴承综合服役寿命试验。

Claims (6)

1.一种尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机，包括上平台、下平台和四个立柱，所述上平台、下平台和四个立柱固联在一起组成试验机框架，其特征是：所述上平台上的伺服驱动油缸支架通过固定球铰连接伺服驱动油缸，伺服驱动油缸的活塞杆通过连接球铰与连接轴的上端相连，连接轴的下端通过螺栓、轴承盖、圆锥滚子轴承与花键轴的上端相连，与花键轴配合的花键套的下端通过螺栓与中立柱的上端固联，花键套上端通过螺栓与尾桨叉架相连；所述下平台上安装支撑箱体，鼓风机、伺服电机安装在支撑箱体的左右两侧，支撑箱体上面固联阶梯轴，阶梯轴的上下端通过轴承与中立柱上下内表面相配合，中立柱的上端面通过螺栓与花键套的下端固联。
2.根据权利要求1所述的尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机，其特征在于：所述尾桨叉架有四个结构相同的支臂，每个支臂分别通过球铰I、球铰II与桨叶连接。
3.根据权利要求1所述的尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机，其特征在于：所述花键轴的上端通过螺栓、轴承盖安装变距叉架，所述变距叉架有四个结构相同的支臂。
4.根据权利要求3所述的尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机，其特征在于：所述变距叉架其中一个支臂通过实验关节轴承I、销轴I、轴套I与变距拉杆的上端连接，变距拉杆的下端通过实验关节轴承II、销轴II、轴套II与尾桨叉架对应的一个支臂连接。
5.根据权利要求4所述的尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机，其特征在于：所述实验关节轴承I与变距拉杆的上端连接，变距拉杆的下端通过实验关节轴承II与尾桨叉架的一个支臂连接；所述实验关节轴承II的关节轴承内圈II、关节轴承外圈II、轴套II、销轴II与尾桨叉架的一个支臂连接。
6.根据权利要求1所述的尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机，其特征在于：所述伺服电机的输出端与主动带轮键连接，主动带轮通过同步齿形带、安装在中立柱下端的从动带轮驱动中立柱转动。
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