[發明專利]一種多自由度接頭

在審

• 申請號: 201810907268.1
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109083925A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 王鑫濤;夏龍;劉興科;付志鵬
• 申請（專利權）人: 中國飛機強度研究所
• 主分類號: F16C11/06
• 分類號: F16C11/06
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本發明公開了一種多自由度接頭，屬于飛機結構強度試驗技術領域。所述接頭包括第一推力關節軸承(1)、第二推力關節軸承(2)以及連接軸(3)，所述第一推力關節軸承與所述第二推力關節軸承的軸圈同軸相向設計，連接軸包括具有第一外徑的第一段及第二段，以及具有第二外徑的中間段，所述第二外徑大于所述第一外徑，所述第一段及所述第二段分別與所述第一推力關節軸承及所述第二推力關節軸承的軸圈公稱內徑過盈配合，所述中間段位于所述第一推力關節軸承及所述第二推力關節軸承之間，所述中間段的長度設計為使所述第一推力關節軸承及所述第二推力關節軸承球心重合。本發明提供的接頭實現了沿軸方向的旋轉自由度，以及徑向方向較大的擺動自由度。

技術領域

本發明屬于飛機結構強度試驗技術，具體涉及一種多自由度接頭。

背景技術

在飛機結構試驗中，采用合理先進的試驗設備是試驗高質量完成的前提和保證。在飛機試驗過程中，結構考核部位可能會存在多個方向的載荷，且在每個方向均會發生形變。試驗過程中一般采用液壓作動筒進行加載，作動筒后端固定，前端通過連接件與試驗件連接。為保證加載過程中僅傳遞沿作動筒方向的載荷，而不傳遞彎矩，同時不限制試驗件的變形。拉載情況下，作動筒前端與試驗件一般通過軟式連接進行加載(如鋼絲繩或者連接件串接)，壓載情況下，一般在作動筒前端使用作動筒前端可動座，此可動座存在一個方向的180°旋轉角度和另一個方向的8°擺動角度。在變形較小的情況下，此兩種方式完全能夠滿足試驗要求，但若是多個方向均存在較大結構變形，且存在拉壓雙向大載荷的情況下，作動筒前端可動座將無法達到預期效果。因此，必須考慮最大限度放開加載設備的旋轉和擺動自由度，以防止由于變形造成的附加彎矩的產生，同時達到保護試驗設備以及試驗件的目的。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種多自由度接頭，適用于大噸位結構試驗中，在試驗加載過程中，其能夠僅傳遞單方向拉壓雙向載荷，保證載荷的正常施加，而且不發生結構損害或變形，同時能夠通過自身結構的旋轉或者擺動，消除由于變形所產生的附加彎矩，不限制試驗件結構的自由變形。

本發明多自由度接頭，主要包括：第一推力關節軸承、第二推力關節軸承以及連接軸，所述第一推力關節軸承與所述第二推力關節軸承的軸圈同軸相向設計，連接軸包括具有第一外徑的第一段及第二段，以及具有第二外徑的中間段，所述第二外徑大于所述第一外徑，所述第一段及所述第二段分別與所述第一推力關節軸承及所述第二推力關節軸承的軸圈公稱內徑過盈配合，所述中間段位于所述第一推力關節軸承及所述第二推力關節軸承之間，所述中間段的長度設計為使所述第一推力關節軸承及所述第二推力關節軸承球心重合。

優選的是，所述第一段或第二段中的一個的長度小于或等于包覆其的推力關節軸承的軸承公稱高度，另一個的長度大于包覆其的推力關節軸承的軸承公稱高度。

優選的是，所述長度大于包覆其的推力關節軸承的軸承公稱高度的一段上設置有外螺紋。

優選的是，所述長度大于包覆其的推力關節軸承的軸承公稱高度的一段上設置有扳手操作平面。

優選的是，還包括軸承座，用于固定所述第一推力關節軸承及第二推力關節軸承的座圈。

優選的是，所述軸承座包括：

外殼，所述外殼限定有柱狀通孔，所述第一推力關節軸承及第二推力關節軸承設置在所述柱狀通孔內，所述柱狀通孔的內徑設置為能夠與所述第一推力關節軸承及第二推力關節軸承的座圈公稱外徑過盈配合；

環狀臺階，設置在所述柱狀通孔的第一端，所述環狀臺階限定的內徑小于所述柱狀通孔的內徑，且大于所述連接軸的外徑，所述第一推力關節軸承及第二推力關節軸承設置在所述柱狀通孔內時，所述連接軸通過所述環狀臺階伸出所述軸承座。

優選的是，還包括蓋板，設置在所述柱狀通孔的第二端，用于在所述第二段封閉所述柱狀通孔。

優選的是，所述蓋板通過螺釘與所述軸承座的外殼固定連接。