[發明專利]一種直升機扭力臂防扭臂擺動軸承耐久性試驗臺

有效

• 申請號: 202011114674.6
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112213101B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 楊廣勇;潘柱金;曹哲;彭利樂;李磊
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;B64F5/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明公開了一種直升機扭力臂防扭臂擺動軸承耐久性試驗臺，包括試驗件安裝系統、液壓加載系統和擺角控制系統，其中，試驗件安裝系統用于實現擺動軸承試驗件的模擬安裝，液壓加載系統用于對擺動軸承試驗件進行加載，擺角控制系統用于驅動試驗件進行擺動運動；擺動軸承試驗件包括三角臂，三角臂通過第一墊圈、直襯套和凸肩襯套實現安裝；液壓加載系統中設置有多自由度的叉形件，叉形件通過搖臂傳遞驅動力；擺角控制系統中設置有驅動盤，叉形件連接在驅動盤上，使在液壓加載系統在隨擺角控制系統擺動的過程中保持對試驗件的加載。本發明克服了現有的試驗臺所存在的不能真實模擬實際工況以及不能全面考核擺動軸承各磨損面磨損情況的問題。

技術領域

本發明涉及試驗臺設計領域，具體涉及一種直升機扭力臂防扭臂擺動軸承耐久性試驗臺。

背景技術

自動傾斜器大多采用環式球鉸結構形式，主要由旋轉環不旋轉環組件、扭力臂組件、防扭臂組件和變距拉桿組件等組成，主要功能是傳遞來自操縱舵機的操縱指令，實現旋翼系統的總距和周期變距操縱。

扭力臂和防扭臂組件是直升機自動傾斜器中的兩個關鍵部件，扭力臂組件兩端分別連接旋轉環和旋翼主軸以確保動環與主軸同步旋轉，防扭臂組件兩端分別連接不旋轉環和主減速器殼體以防止不動環隨動環轉動。兩個部件的結構相同均由方形臂、三角臂和相應安裝在主減速器殼體或旋翼主軸上的支座連接。直升機在不同的周期操縱情況下，自動傾斜器旋轉環不旋轉環組件繞球鉸傾轉的方位和角度是不同的，由于扭力臂和防扭臂組件的一端與旋轉環不旋轉環組件相連接，因此扭力臂和防扭臂組件中的方形臂與三角臂、方形臂與支座之間的角度也會隨之發生變化，尤其扭力臂與旋轉環隨旋翼主軸高速運轉，即使在同一周期變距下，扭力臂組件各運動關節之間同樣會存在高速的周期性擺動。在各關節擺動運動的同時，扭力臂和防扭臂組件在工作中還要承受來自變距拉桿沿旋轉環或阻力器沿不旋轉環的周向不平衡力。不平衡力為交變疲勞載荷，隨直升機的飛行狀態和飛行環境不斷變化。

扭力臂/防扭臂組件的運動關節有三處。一處是與旋轉環或不旋轉環的連接處，一般采用帶軸承座的關節軸承，另外兩處為方形臂與支座、方形臂與三角臂之間，這兩處一般選用相同的擺動軸承，目前比較常用的有金屬滾子軸承、自潤滑軸承和碳化鎢軸承。相對于金屬滾子軸承國內外直升機自潤滑軸承和碳化鎢軸承應用更加方泛，主要是因為這兩種形式結構簡單且軸承無須潤滑，維護成本低。扭力臂防扭臂自潤滑和碳化鎢擺動軸承結構形式相同，方形臂與三角臂及連接螺栓的配合處有兩套擺動軸承，擺動軸承由墊圈、直襯套和凸肩襯套組成，通過螺母的擰緊力矩將連接螺栓、墊圈、直襯套和三角臂固接到一起，工作時這些固接在一起的結構隨三角臂一起相對于粘接于方形臂的凸肩襯套發生相對轉動，發生磨損的部位為墊圈與凸肩襯套的配合面和直襯套與凸肩襯套的配合面。自潤滑擺動軸承和碳化鎢擺動軸承雖然結構形式相同但磨損機理不同，自潤滑軸承磨損部位為粘貼到凸肩襯套內孔及凸肩端面上的PTFE材料編織而成自潤滑襯墊，而碳化鎢軸承是由碳化鎢鈷粉沫壓制而成，具有高硬度、高強度、耐磨損的優點，碳化鎢軸承本身就具有很強的耐磨損能力。

扭力臂防扭臂擺動軸承在直升機上實際工作過程中運動復雜，環境惡劣。直升機飛行譜中的飛行狀態一般有一百多種，每一種飛行狀態軸承的擺動的幅度及承受的載荷各不相同。扭力臂防扭臂擺動軸承耐久性試驗臺是用于考核扭力臂防扭臂擺動軸承的專用試驗臺，它的主要設計難點就是如何真實模擬擺動軸承在直升機上的實際工況。設計出能夠模擬實際工況的試驗臺對于直升機自動傾斜器扭力臂防扭臂擺動軸承的研制具有重要意義。

現有的耐久性試驗臺設計有以下二處不足：

第一、未能模擬出扭力臂/防扭臂擺動軸承的實際運動及受載工況；

第二、不能同時考核出扭力臂/防扭臂擺動軸承各磨損面的磨損情況。

發明內容

本發明的目的是提供一種直升機扭力臂防扭臂擺動軸承耐久性試驗臺，用以克服現有的試驗臺所存在的不能真實模擬實際工況以及不能全面考核擺動軸承各磨損面磨損情況的問題。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：