[發明專利]對心四擺動從動件雙圓柱凸輪關節軸承高速試驗機

有效

• 申請號: 201310306599.7
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103383308A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 楊育林;劉喜平;黃世軍
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所 13102
• 代理人: 鄂長林

技術領域

本發明涉及一種對心四擺動從動件雙圓柱凸輪關節軸承高速試驗機。

背景技術

關節軸承是一種特殊結構的滑動軸承，主要是由一個帶外球面的內圈和一個帶內球面的外圈組成。關節軸承因具有轉動靈活、免維護、結構緊湊、易于裝拆、承載能力大、壽命長等諸多優點，被廣泛應用于航空飛行器擺動構件連接。

航空飛行器在飛行過程中，任何組成構件的失效都會造成災難性后果。因此對航空飛行器組成構件服役壽命的確定是一項非常嚴肅而重要的工作。為了準確的確定航空飛行器組成構件的服役壽命，通常做法是對航空飛行器組成構件進行模擬真實工況條件下的疲勞試驗，再把通過試驗求得的疲勞壽命除以一個安全系數即為航空飛行器組成構件的服役壽命。

關節軸承作為航空飛行器的重要組成構件之一，也必須進行模擬真實工況條件下的疲勞試驗。有些航空飛行器上的關節軸承擺動頻率很高（30～70Hz），而我國目前使用的關節軸承疲勞試驗機多采用曲柄滑塊機構，因該機構難以實現運動構件的動平衡，故其最高擺動頻率一般不超過20Hz，無法滿足高頻擺動航空關節軸承疲勞試驗的要求，嚴重制約了國產高頻擺動航空關節軸承的發展。

發明內容

為了克服現有的采用曲柄滑塊機構的關節軸承疲勞試驗機存在的上述不足，本發明提供一種對心四擺動從動件雙圓柱凸輪關節軸承高速試驗機。本發明的高速旋轉軸和兩個圓柱凸輪為動平衡結構，離心慣性力和離心慣性力矩在高速旋轉軸本身得到平衡，圓柱凸輪和與之接觸的外球面耐磨套為滾動摩擦，摩擦力小、磨損輕和噪音低。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種對心四擺動從動件雙圓柱凸輪關節軸承高速試驗機，包括滾動軸承Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ?ⅩⅢ、ⅩⅣ、ⅩⅤ、ⅩⅥ?ⅩⅦ、ⅩⅧ、試驗關節軸承Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、聯軸器和電機。所述支承在兩個滾動軸承Ⅰ、Ⅱ上的高速旋轉軸的一端通過聯軸器與電機相連，所述高速旋轉軸上固聯著兩個圓柱凸輪Ⅰ、Ⅱ，四根高頻擺動軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均分別支承在兩個滾動軸承上，四根高頻擺動軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的一端均固聯L叉形擺桿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，每個L叉形擺桿的圓柱短軸上均分別固聯著一個滾動軸承，每個滾動軸承外圈的外圓柱面上均固定安裝一個外球面耐磨套；四根高頻擺動軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的另一端均與每個試驗關節軸承的內圈固聯，每個試驗關節軸承的外圈與加載液壓缸固聯；固定安裝在四個L叉形擺桿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ圓柱短軸滾動軸承外圈上的外球面耐磨套Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ分別與兩個圓柱凸輪Ⅰ、Ⅱ的四個內端斜面相切。

所述兩個圓柱凸輪Ⅰ、Ⅱ的結構、形狀相同，其外輪廓形狀為：兩側是兩個直徑較大且等直徑的圓柱體，中間是一段直徑較小的圓柱體，三個圓柱體的軸線位于一條直線上，兩個直徑較大的圓柱體的外端面為一個法線與圓柱體軸線平行的平面，內端面為一個法線與圓柱體軸線呈一定角度θ=2⁰～15⁰的斜面，且兩個直徑較大的圓柱體內端斜面彼此平行，中間直徑較小的圓柱體與兩側兩個直徑較大的圓柱體在兩內端斜面處相貫。

所述L叉形擺桿的下端有兩個彼此平行的圓柱短軸，L叉形擺桿兩個圓柱短軸的軸線與高頻擺動軸的軸線不共面，但彼此垂直；L叉形擺桿的兩個圓柱短軸的軸線與高速旋轉軸的軸線共面。

所述四根高頻擺動軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的軸線彼此平行，且兩兩共面，高速旋轉軸的軸線與四根高頻擺動軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的軸線垂直。

本發明與現有技術相比具有如下優點：1、本發明的高速旋轉軸和兩個圓柱凸輪為動平衡結構，即在高速旋轉軸和兩個圓柱凸輪轉動過程中，離心慣性力和離心慣性力矩在高速旋轉軸本身得到平衡，高速旋轉軸的支承軸承不受離心慣性力和離心慣性力矩作用。2、圓柱凸輪和與之接觸的外球面耐磨套為滾動摩擦（含有少量滑動摩擦成分），摩擦力小、磨損輕。3可以同時對四個關節軸承進行疲勞試驗，提高了工作效率。4、由于同時進行疲勞試驗的關節軸承的工況條件完全相同，故可對不同生產批次、不同生產廠家的關節軸承進行比對疲勞試驗。該發明的擺動頻率可達70～80Hz，可滿足高頻擺動航空關節軸承疲勞試驗的要求。

附圖說明

圖1是對心四擺動從動件雙圓柱凸輪關節軸承高速試驗機工作狀態主視剖面示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視示意圖；

圖3是圖1的B-B剖視示意圖；

圖4是L叉形擺桿零件三維示意圖。