[发明专利]一种飞机双头螺柱结构的扭拉关系测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种飞机双头螺柱连接结构的扭拉关系测量装置，其特征在于，包括：双头螺柱连接结构和扭拉关系测测量模块；

所述双头螺柱连接结构包括双头螺柱，旋入固定在双头螺柱一端螺纹处的加载端螺母，旋入固定在双头螺柱另一端螺纹处的固定端螺母，嵌套在双头螺柱两端、且分别与两端螺母紧贴设置的两个衬套；

所述扭拉关系测测量模块包括电机、转轴、螺母套筒、承力挡板、组合止动夹头、输入扭矩传感器和扭矩与拉力传感器，所述组合止动夹头和所述承力挡板设置有用于双头螺柱穿过的通孔；转轴的一端与电机固定连接，另一端与螺母套筒固定连接，螺母套筒的端口卡合在双头螺柱连接结构的加载端螺母上，输入扭矩传感器设置在转轴上；

所述双头螺柱穿过所述组合止动夹头和所述承力挡板，所述组合止动夹头包括嵌套在固定端螺母上的第一止动夹头和嵌套在双头螺柱、一端衬套和第一止动夹头上的第二止动夹头，使得所述固定端螺母通过所述组合止动夹头固定，所述承力挡板与加载端螺母接近固定端螺母的一侧相接触，且所述承力挡板和所述组合止动夹头分别与扭矩与拉力传感器连接；

所述扭拉关系测量装置还包括：设置于另一端衬套与加载端螺母之间的垫圈，设置于一端衬套与固定端螺母之间的垫圈；所述组合止动夹头整体设置于扭矩与拉力传感器的一侧，通过组合止动夹头对双头螺母的固定安装结构，使得垫圈和固定端螺母均被有效夹紧；

所述输入扭矩传感器，用于测量所述扭拉关系测量模块向双头螺柱连接结构施加的输入扭矩；

所述扭矩与拉力传感器，用于为通过所述输入扭矩对双头螺柱连接结构的拉力，测量通过组合止动夹头传递到固定端螺母的双头螺柱拉力，并测量通过承力挡板传递的输出扭矩；

其中，所述输入扭矩和所述双头螺柱拉力用于绘制出所述双头螺柱连接结构的扭拉关系曲线图；所述输入扭矩、所述输出扭矩和所述双头螺柱拉力，以及双头螺柱和螺母的结构参数，用于计算双头螺柱连接结构的扭矩系数、加载端螺母接近固定端螺母一端的端面摩擦系数。

2.根据权利要求1所述的飞机双头螺柱连接结构的扭拉关系测量装置，其特征在于，所述扭拉关系测测量模块，被配置为通过电机的转动，带动转轴、螺母套筒和加载端螺母转动，向双头螺柱连接结构施加输入扭矩。

3.一种飞机双头螺柱连接结构的扭拉关系测量方法，其特征在于，采用如权利要求1或2所述的飞机双头螺柱连接结构的扭拉关系测量装置进行扭拉关系测量，所述扭拉关系测量方法包括：

通过电机的转动，向双头螺柱连接结构的加载端螺母从零开始施加输入扭矩，直至双头螺柱拉断；

在施加输入扭矩的过程中，采用输入扭矩传感器测量所述输入扭矩；

基于所述输入扭矩对双头螺柱连接结构的拉力，采用扭矩与拉力传感器测量通过组合止动夹头传递到固定端螺母的双头螺柱拉力；

根据所述输入扭矩和所述双头螺柱拉力绘制出所述双头螺柱连接结构的扭拉关系曲线图。

4.根据权利要求3所述的飞机双头螺柱连接结构的扭拉关系测量装置，其特征在于，所述向双头螺柱连接结构的加载端螺母从零开始施加输入扭矩，直至双头螺柱拉断，包括：

向双头螺柱连接结构的加载端螺母从零开始连续施加输入扭矩，直至双头螺柱拉断；或者，

向双头螺柱连接结构的加载端螺母从零开始连续施加输入扭矩，并且每隔10％双头螺柱许用破坏拉力停顿后重新开始从前一次停顿时的输入扭矩值开始连续施加输入扭矩，直至双头螺柱拉断。

5.根据权利要求3所述的飞机双头螺柱连接结构的扭拉关系测量装置，其特征在于，还包括：

通过电机的转动，向双头螺柱连接结构的加载端螺母从零开始施加输入扭矩，直至输入扭矩达到双头螺柱许用破坏拉力；

取下加载端螺母，重新将加载端螺母旋入到双头螺柱后，再次通过电机的转动，向双头螺柱连接结构的加载端螺母从零开始施加输入扭矩，直至输入扭矩达到双头螺柱许用破坏拉力。

6.根据权利要求3所述的飞机双头螺柱连接结构的扭拉关系测量装置，其特征在于，还包括：

基于所述输入扭矩对双头螺柱连接结构的拉力，采用扭矩与拉力传感器测量通过承力挡板传递的输出扭矩；

根据所述输入扭矩、所述输出扭矩和所述双头螺柱拉力，以及双头螺柱和螺母的结构参数，计算双头螺柱连接结构的扭矩系数、加载端螺母接近固定端螺母一端的端面摩擦系数。