[發明專利]一種套齒聯軸器剛度測試裝置和方法

有效

• 申請號: 201410151369.2
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN103940600A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 翟敬宇;高培鑫;陳玉剛;溫保崗;韓清凱
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱;范象瑞

技術領域

本發明涉及測量裝置，特別是一種用于大型航空發動機低壓轉子系統中的套齒聯軸器進行剛度測試的裝置和方法。

背景技術

套齒聯軸器是大型航空發動機低壓轉子系統中的重要連接部件，具有雙圓柱面定心、套齒傳扭、大螺母承受軸向力的特點，其特性直接影響整個轉子系統的性能。套齒聯軸器的設計要在保證套齒聯軸器工作性能的前提下，使聯軸器的結構盡量簡單，尺寸和質量盡量小，以減小聯軸器對轉子系統整體的影響，同時也能降低聯軸器的加工難度和制造成本。而套齒聯軸器的剛度涉及套齒聯軸器的結構設計、加工制造和使用，特別是為轉子系統的動力學設計與分析提供依據，故在套齒聯軸器的設計過程中，需對設計的套齒聯軸器的剛度參數進行測試。

迄今為止，由于沒有針對套齒聯軸器剛度測試的專用裝置，設計過程中，對套齒聯軸器的剛度進行試驗室測試時，只能采用一些臨時性器具與儀器配合完成，有的屬于間接測試，其測試方法比較繁瑣，測得的數據也不夠準確。

發明內容

為此，本發明的目的是提供一種特別適用于試驗室進行原理性測試的套齒聯軸器剛度測試裝置和利用該裝置測試套齒聯軸器剛度的方法。

為實現上述目的，本發明提供的套齒聯軸器剛度測試裝置，包括底座、聯軸器固定支座、加載軸、軸向加載螺栓、軸向加載螺栓支座、徑向加載螺栓、徑向加載螺栓支座、軸向力傳感器、軸向力傳感器支座、徑向力傳感器、徑向力傳感器支座；其中底座上布有用于固定安裝和調整所述聯軸器固定支座、軸向加載螺栓支座和徑向加載螺栓支座位置的多個調位螺孔；聯軸器固定支座由相互對接的上支座和下支座兩部分組成，上支座和下支座分別有可相互對接的半圓形對接槽，兩個對接槽對接后形成可固定套齒聯軸器無套齒端的圓形槽，在圓形槽后壁上開有與聯軸器無套齒端螺孔相對應的通孔，上支座和下支座用安裝在側耳上的緊固螺栓連接，下支座通過螺釘和調位螺孔固定在底座上；加載軸的一端有與套齒聯軸器有套齒端螺釘連接的法蘭盤Ⅰ，加載軸的另一端呈立方體形，立方體的端部有加載軸端部螺孔；軸向加載螺栓支座和徑向加載螺栓支座通過螺釘和調位螺孔分別固定在所述底座上，軸向加載螺栓和徑向加載螺栓分別安裝在軸向加載螺栓支座和徑向加載螺栓支座上部的螺孔中；軸向力傳感器和徑向力傳感器分別為輪輻式力傳感器；軸向力傳感器支座一端有法蘭盤Ⅲ，軸向力傳感器通過螺釘與法蘭盤Ⅲ固定連接，軸向力傳感器支座的另一端通過沿軸向力傳感器支座軸心開設的T形通孔、加載軸端部螺孔和螺釘與加載軸固定連接；徑向力傳感器支座的一端有法蘭盤Ⅱ，徑向力傳感器通過螺釘與法蘭盤Ⅱ固定連接，徑向力傳感器支座的另一端與一可與加載軸的立方體形端部相嵌接的Π形轉接件固定連接。

利用本發明上述測試裝置測試套齒聯軸器剛度的方法，包括以下步驟：

（1）通過在力傳感器上施加固定重量的砝碼對軸向力傳感器和徑向力傳感器進行校正；

（2）安裝靜態加載試驗臺：

將聯軸器固定支座用螺釘固定在底座上，將套齒聯軸器的無套齒端置于聯軸器支座的上支座和下支座對接后形成的圓形槽中，用螺釘將套齒聯軸器無套齒端固定在圓形槽的后壁上，使套齒聯軸器軸向固定，擰緊上支座和下支座側耳上的緊固螺栓，使套齒聯軸器徑向固定；用螺釘將套齒聯軸器的有套齒端與加載軸一端的法蘭盤Ⅰ固定連接，在加載軸的另一端的端部固定安裝軸向力傳感器支座，在加載軸的立方體形端部的上下兩個平面上嵌入徑向力傳感器支座的Π形轉接件；將軸向力傳感器和徑向力傳感器分別用螺釘固定安裝在軸向力傳感器支座法蘭盤Ⅲ和徑向力傳感器支座法蘭盤Ⅱ上；使軸向加載螺栓和徑向加載螺栓分別對應軸向力傳感器和徑向力傳感器，然后將軸向加載螺栓支座和徑向加載螺栓支座用螺釘分別固定在底座上；

（3）去除安裝間隙：

同時將徑向加載螺栓和軸向加載螺栓擰緊，然后再同時放松，如此反復二至三次，去除安裝時造成的間隙；

（4）測量套齒聯軸器的軸向剛度：