[發明專利]一種雙軸加載疲勞試驗機

有效

• 申請號: 201910167043.1
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN110006635B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 陳高升;賴亮慶;尹建偉;馮林兆;蘇正濤;劉嘉
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M13/04
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陸峰

本發明涉及一種雙軸加載疲勞試驗機，其特征在于：機座(1)分別與變頻電機(2)、變頻器(3)及防護罩(4)固定連接，靜矩扭轉軸(5)通過鎖緊螺母(18)與機座(1)連接，角度調節連桿(17)兩端分別和靜矩扭轉軸(5)和連桿組件(16)連接，連桿組件(16)一端與機座(1)通過螺栓連接；試驗零件(8)一端接口與靜矩扭轉軸(5)固連，另一端接口與動矩扭轉軸(15)固連，動矩扭轉軸(15)通過滾珠軸承(7)與機座(1)連接，通過防塵鎖緊螺母(6)進行限位固定；搖桿(14)一端與動矩扭轉軸(15)連接。本發明降低了零件在特定多軸加載條件下對試驗設備的技術要求和復雜程度，減小試驗成本，縮短試驗周期。

技術領域：

本發明屬于疲勞試驗技術，涉及一種雙軸加載疲勞試驗機。

技術背景：

雙軸加載疲勞試驗機主要用于具有對稱安裝結構且在相互垂直的兩個軸向均承受載荷的零件的疲勞試驗。疊層球面橡膠彈性軸承是直升機旋翼系統的重要功能構件，同時承受離心載荷、扭轉載荷、揮舞載荷和擺振載荷，零件壽命是關鍵的技術考核指標，對零件同時考慮如此復雜載荷進行疲勞試驗對試驗設備和技術往往提出了很高的要求，由于零件結構設計和材料對零件的疲勞壽命影響很大，在研制階段考核不同結構及材料對零件壽命的影響就十分重要，因此設計一種結構相對簡單成本低的試驗裝置可以在滿足主要載荷的基本條件下，大幅簡化試驗裝置的復雜性，明顯改善試驗設備的經濟性和維護性。用于直升機尾槳旋翼系統的支撐軸承為對稱安裝結構，其主要承受相互垂直的扭轉載荷和揮舞(擺振)載荷，其承載形式適用于采用簡化的雙軸疲勞試驗機進行疲勞驗證，可大幅減少試驗成本和研制周期。

發明內容：

本發明的目的是：提供一種結構簡單、成本低、安裝維護方便、使用壽命長的雙軸加載疲勞試驗機。

本發明的技術方案是：一種雙軸加載疲勞試驗機，包括：機座1，變頻電機2，變頻器3，防護罩4，靜矩扭轉軸5，防塵鎖緊螺母6，滾珠軸承7，試驗零件8，凸輪連桿9，滾針軸承10，凸輪盤11，慣性質量輪12，銷子13，搖桿14，動矩扭轉軸15，連桿組件16，角度調節連桿17，鎖緊螺母18。機座1和變頻電機2，變頻器3，防護罩4固定連接，靜矩扭轉軸5通過鎖緊螺母18與機座1連接，角度調節連桿17分別和靜矩扭轉軸5和連桿組件16連接，連桿組件16另一端與機座1通過螺栓連接。試驗零件8一端接口與靜矩扭轉軸5固連，另一端接口與動矩扭轉軸15固連，動矩扭轉軸15通過滾珠軸承7與機座1連接，通過防塵鎖緊螺母6進行限位固定，搖桿14一端與動矩扭轉軸15連接，另一端通過滾針軸承10、銷子13與凸輪連桿9連接，凸輪連桿9另一端通過滾針軸承10與凸輪盤11連接，凸輪盤11與慣性質量輪12連接，慣性質量輪12與變頻電機2連接。通過調節連桿組件16的長度轉動靜矩扭轉軸5實現靜矩角加載，通過動矩扭轉軸15、搖桿14、凸輪連桿9凸輪盤11、慣性質量輪12及變頻電機2聯合實現動矩角加載，從而實現零件的靜矩角、變矩角雙軸疲勞加載。

優選的，靜矩扭轉軸5上端圓弧表面有角度刻度標尺，通過調節連桿組件16長度轉動靜矩扭轉軸5至規定的角度后可實現靜矩角加載。

優選的，變頻電機2與變頻器3相連，通過控制變頻器3頻率可控制變頻電機2的轉速，實現零件在不同頻率條件下的動態變矩角加載。

優選的，靜矩扭轉軸5的軸線與動矩扭轉軸15的軸線彼此垂直相交。

優選的，用于疲勞的零件為結構相同的兩件，相對于靜矩扭轉軸5和動矩扭轉軸15的軸線對稱安裝。

本發明的技術效果是：提供了一種簡易的雙軸加載疲勞試驗機，大幅降低了零件在特定多軸加載條件下對試驗設備的技術要求和復雜程度，減小了試驗成本，縮短了試驗周期，能夠產生較大的經濟效益。

附圖說明

圖1是本發明疲勞試驗機的外部結構示意圖

圖2是本發明疲勞試驗機的內部結構整體前視等軸示意圖

圖3是本發明疲勞試驗機的內部結構整體后視等軸示意圖