[實用新型]一種順應端部撓曲變形的可旋轉軸向承力裝置

有效

• 申請號: 201821412983.X
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN208736662U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 吳金波;楊澤玉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M99/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

本實用新型屬于軸向承力裝置領域，并公開了一種順應端部撓曲變形的可旋轉軸向承力裝置。該承力裝置包括導向軸、套筒和浮動凹頂頭，導向軸是承力裝置的中心軸，用于將加載力傳遞給待加載對象；套筒的一端設置有浮動凸頂頭，該浮動凸頂頭的右端面設置為凸起球面，圓周上均勻設置有多個橡膠彈簧組件，套筒中設置有第一滾子軸承和第二滾子軸承，第一滾子軸承與浮動凸頂頭連接，用于將軸向力從導向軸傳遞給浮動凸頂頭以及防止因接觸面不平行產生的附加彎矩，浮動凹頂頭的左端面設置為凹球面，用于與浮動凸頂頭配合實現撓度柔性補償。通過本實用新型，實現待被加載對象端面產生撓曲變形時的柔性補償，提高加載系統的精度和可靠性。

技術領域

本實用新型屬于軸向承力裝置領域，更具體地，涉及一種順應端部撓曲變形的可旋轉軸向承力裝置。

背景技術

加載實驗裝置是在實驗室條件下對某些關鍵的承載部件(如船舶主推進軸系和舵機等)進行負載模擬和性能測試的實驗設備。在實際工況下，被加載對象在繞軸線旋轉的同時還存在端部的撓曲變形。目前，加載裝置的傳動軸和被加載對象之間一般是純剛性對接?？紤]到加載軸的旋轉和受力情況，剛性對接機構無法對兩軸端部發生的撓曲變形做出補償，這就導致加載過程產生波動，加載的精度和可靠性很難保證。

實用新型內容

針對現有技術的缺陷，本實用新型通過對浮動凸頂頭和凹頂頭的結構和連接方式、二者的相互配合共同作用的工作過程進行設計，通過對第一滾子軸承和第二滾子軸承的安裝方式以及工作過程進行設計，解決了待加載對象與導向軸對接時端部發生撓曲變形的補償問題，由此提升加載系統的精度和可靠性。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種順應端部撓曲變形的可旋轉軸向承力裝置，其特征在于，該承力裝置包括導向軸、套筒和浮動凹頂頭，其中：

所述導向軸是所述承力裝置的中心軸，用于將加載力傳遞給待加載對象；

所述套筒設置在導向軸的右端，該套筒的右端設置有浮動凸頂頭，該浮動凸頂頭的右端面設置為凸起球面，圓周上均勻設置有多個橡膠彈簧組件，所述套筒中設置有第一滾子軸承和第二滾子軸承，所述第一滾子軸承與所述浮動凸頂頭連接，用于將軸向力從導向軸傳遞給浮動凸頂頭，同時還能防止因接觸面不平行產生的附加彎矩，所述第二滾子軸承與所述套筒另一端的軸承端蓋連接，旋轉的待加載對象帶動所述浮動凹頂頭、套筒以及套筒中的第一滾子軸承和第二滾子軸承旋轉；

所述浮動凹頂頭的左端面設置為與所述浮動凸頂頭的凸起球面配合的凹球面，圓周上均勻分布有與所述浮動頂塊相配合的齒，待加載對象在受到徑向力時產生的撓度通過所述浮動凸頂頭與所述凹頂頭的配合得以柔性補償，所述浮動凹頂頭的右端面與待加載對象接觸。

進一步優選地，所述導向軸的左端設置有導向支座，用于固定和支撐所述導向軸。

進一步優選地，所述浮動凸頂頭和凹頂頭的中心設置有定位孔，用于安裝對中銷軸，保證浮動凸頂頭和浮動凹頂頭兩者的同軸度，裝配完成后應取下對中銷軸。

進一步優選地，所述浮動凸頂頭與浮動凹頂頭之間用橡膠彈簧組件固定連接,該橡膠彈簧組件沿浮動頂頭的圓周方向均勻分布，隨浮動凸頂頭和凹頂頭之間的相對滑動產生對應的形變，用于動態補償導向軸和加載對象端部發生的撓曲變形。

進一步優選地，所述第一滾子軸承和第二滾子軸承分別采用推力調心軸承和圓錐滾子軸承。

通過本實用新型所構思的以上技術方案，與現有技術相比，能夠取得有益效果：

1、本實用新型通過將浮動凸頂頭和凹頂頭之間采用球面接觸的方式，通過采用多個橡膠彈簧組件固定連接浮動凸頂頭和凹頂頭的方式，當進行軸向加載時，待加載對象因變形而在端部產生一定撓度，橡膠彈簧組件會隨之發生形變，兩球面會隨之產生相對滑動并自動補償這部分撓度，以此解決待加載對象與導向軸對接的撓曲變形的補償問題；