[發(fā)明專利]一種螺旋槳動態(tài)拉力和扭矩復(fù)合測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410652080.9
• 申請日: 2014-11-15
• 公開（公告）號: CN104316229A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦俊;宋筆鋒;張玉剛;李育斌;朱紅
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 饒錢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測力技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種螺旋槳動態(tài)拉力和扭矩復(fù)合測量裝置。

背景技術(shù)

空氣螺旋槳是把航空發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化為飛行器推進力的工具，在飛行器研究和設(shè)計過程中，螺旋槳的拉力和扭矩數(shù)據(jù)是其氣動參數(shù)辨識的重要輸入條件，一般通過風(fēng)洞試驗或車載試驗?zāi)M飛行工況，測量螺旋槳的氣動性能數(shù)據(jù)，為研究和設(shè)計工作提供依據(jù)。

在車載試驗進行螺旋槳的動態(tài)特性測試時，往往采用天平機構(gòu)或者復(fù)合拉扭傳感器。常規(guī)天平機構(gòu)和復(fù)合拉扭傳感器主要用于靜態(tài)拉力和扭矩測量，一般只能安裝于螺旋槳驅(qū)動電機底部或后方，測量整個螺旋槳推進系統(tǒng)的拉力和扭矩，安裝于螺旋槳與驅(qū)動電機之間，測量螺旋槳傳動軸的軸向力和扭矩時，無法解決旋轉(zhuǎn)信號如何轉(zhuǎn)化為非旋轉(zhuǎn)信號的問題。但是在進行車載試驗時，推進系統(tǒng)部件受到外界條件干擾會有強烈振動和加速度變化，并且螺旋槳驅(qū)動電機質(zhì)量較大，對于天平機構(gòu)或復(fù)合拉扭傳感器影響較大，嚴(yán)重影響測量精度，導(dǎo)致測量精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種螺旋槳動態(tài)拉力和扭矩復(fù)合測量裝置，旨在改善現(xiàn)有的螺旋槳拉力和扭矩測量裝置在車載試驗中，由于螺旋槳驅(qū)動電機等推進系統(tǒng)部件振動和加減速對測量結(jié)果的影響，導(dǎo)致測量精度較低的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種螺旋槳動態(tài)拉力和扭矩復(fù)合測量裝置，包括驅(qū)動電機、螺旋槳、底板以及軸承座；

所述螺旋槳設(shè)置有主軸，所述主軸遠離所述螺旋槳的一端穿過所述軸承座，并與所述驅(qū)動電機的輸出軸通過動態(tài)扭矩傳感器同軸傳動連接；

所述主軸與所述動態(tài)扭矩傳感器的輸出軸通過主軸聯(lián)軸器連接，所述主軸遠離所述螺旋槳的一端設(shè)置有花鍵，所述主軸聯(lián)軸器設(shè)置有與所述花鍵配合的鍵槽，所述動態(tài)扭矩傳感器與所述底板固定連接；

所述軸承座上設(shè)置有拉壓力傳感器，所述拉壓力傳感器與所述底板通過連接件連接，所述軸承座與所述底板滑動連接。

進一步地，所述動態(tài)扭矩傳感器與所述驅(qū)動電機的輸出軸通過電機聯(lián)軸器連接。通過設(shè)置所述電機聯(lián)軸器，能夠很好地將所述動態(tài)扭矩傳感器與所述驅(qū)動電機的輸出軸同軸連接，保證了二者的同軸度。

進一步地，所述軸承座設(shè)置有兩個軸承，所述軸承的內(nèi)圈設(shè)置有緊定螺釘孔，兩個所述軸承分別通過緊定螺釘與所述主軸連接。通過在所述軸承座設(shè)置兩個所述軸承，并且在所述軸承的內(nèi)圈設(shè)置所述緊定螺釘孔，將所述軸承與所述主軸通過所述緊定螺釘連接，使所述螺旋槳在轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的動態(tài)拉力拉動所述主軸，而所述主軸與所述軸承通過所述緊定螺釘連接，那么所述主軸能夠帶動所述軸承座相應(yīng)的運動，動態(tài)拉力經(jīng)所述軸承座的傳遞能夠作用于所述拉壓力傳感器上。

進一步地，所述軸承座的底端設(shè)置有蓋板，所述蓋板的下側(cè)設(shè)置有滑塊，所述底板上設(shè)置有與所述主軸的軸線方向平行的滑軌，所述滑塊與所述滑軌滑動連接。通過設(shè)置所述滑塊和所述滑軌，使所述螺旋槳轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的動態(tài)拉力傳遞至所述軸承座時，所述軸承座能夠沿著所述滑軌在所述底板上滑動。保證了所述軸承座沿著動態(tài)拉力的方向運動。

進一步地，所述滑軌為兩條，所述滑塊為四個，且為兩兩對稱設(shè)置。通過將所述滑軌設(shè)置為兩條，所述滑塊設(shè)置為兩兩對稱的四個，使所述滑塊與所述滑軌的滑動效果更好，進一步保證了所述軸承座沿著動態(tài)拉力的方向運動。

進一步地，所述拉壓力傳感器設(shè)置于所述軸承座的一側(cè)，并且與所述主軸的軸線方向平行設(shè)置。使所述螺旋槳轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的動態(tài)拉力能夠平行地作用于所述拉壓力傳感器上。

進一步地，所述連接件為L形，所述連接件的L形的一邊與所述拉壓力傳感器連接，另一邊與所述底板連接。通過將所述連接件設(shè)置為L形，使所述拉壓力傳感器能夠通過所述連接件固定于所述底板上，所述螺旋槳轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的動態(tài)拉力作用于所述拉壓力傳感器時，所述拉壓力傳感器能夠產(chǎn)生形變，進而對動態(tài)拉力進行測量。

進一步地，所述螺旋槳通過螺旋槳連接件以及螺旋槳擋片與所述主軸連接，所述螺旋槳連接件與所述螺旋槳擋片分別位于所述螺旋槳相對的兩側(cè)，所述螺旋槳連接件位于所述螺旋槳與所述主軸之間。通過設(shè)置所述螺旋槳連接件和所述螺旋槳擋片，使所述螺旋槳能夠很好地固定于所述螺旋槳連接件和所述螺旋槳擋片之間，并與所述主軸連接，確保了所述螺旋槳與所述主軸的同軸度。