[发明专利]一种飞机铰链结构的扭拉关系测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种飞机铰链结构的扭拉关系测量装置，其特征在于，包括：铰链结构和扭拉关系测测量模块；

所述铰链结构包括设置有通孔的双耳结构，轴承，螺栓和螺母，所述轴承设置于双耳结构的双耳之间，所述螺栓穿过双耳结构和轴承，螺栓的螺纹端通过螺母旋入固定；

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、止动夹头、输入扭矩传感器和扭矩与拉力传感器，所述止动夹头和所述承力挡板设置有用于螺栓穿过的通孔；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铰链结构的螺母上，输入扭矩传感器设置在转轴上；

所述螺栓还穿过所述止动夹头和所述承力挡板，螺栓头通过所述止动夹头固定，所述承力挡板与双耳结构接近螺栓头的一侧相接触，且所述承力挡板和所述止动夹头分别与扭矩与拉力传感器连接；

所述飞机铰链结构的扭拉关系测量装置，通过双耳结构、轴承、螺栓和螺母的组合结构等效模拟飞机典型铰链结构；其中，飞机典型铰链结构中螺栓的螺栓头采用止动夹头固定，双耳结构接近螺栓头的一侧与承力挡板相接触，承力挡板与扭矩与拉力传感器连接；在扭矩加载一侧采用与电机连接的螺母套筒，带动一侧螺母施加扭矩；

所述输入扭矩传感器，用于测量所述扭拉关系测测量模块向铰链结构施加的输入扭矩；

所述扭矩与拉力传感器，用于通过所述输入扭矩对铰链结构的拉力，测量通过止动夹头传递到螺栓头的螺栓拉力，还用于通过所述输入扭矩对铰链结构的拉力，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螺栓拉力用于绘制出所述铰链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螺栓拉力，以及螺栓和螺母的结构参数，用于计算出铰链结构的扭矩系数、螺母接近双耳结构的端面摩擦系数。

2.根据权利要求1所述的飞机铰链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、螺母套筒和螺母转动，向铰链结构施加输入扭矩。

3.一种飞机铰链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所述的飞机铰链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，向铰链结构的螺母从零开始施加输入扭矩，直至铰链结构的螺栓拉断；

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铰链结构的拉力，采用扭矩与拉力传感器测量通过止动夹头传递到螺栓头的螺栓拉力；

根据所述输入扭矩和所述螺栓拉力绘制出所述铰链结构的扭拉关系曲线图。

4.根据权利要求3所述的飞机铰链结构的扭拉关系测量方法，其特征在于，所述向铰链结构的螺母从零开始施加输入扭矩，直至铰链结构的螺栓拉断，包括：

向铰链结构的螺母从零开始连续施加输入扭矩，直至铰链结构的螺栓拉断；或者，

向铰链结构的螺母从零开始连续施加输入扭矩，并且每隔10％螺栓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，直至铰链结构的螺栓拉断。

5.根据权利要求3所述的飞机铰链结构的扭拉关系测量方法，其特征在于，还包括：

通过电机的转动，向铰链结构的螺母从零开始施加输入扭矩，直至输入扭矩达到螺栓许用破坏拉力；

取下螺母，重新将螺母旋入固定螺栓后，再次通过电机的转动，向铰链结构的螺母从零开始施加输入扭矩，直至输入扭矩达到螺栓许用破坏拉力。

6.根据权利要求3所述的飞机铰链结构的扭拉关系测量方法，其特征在于，还包括：

基于所述输入扭矩对铰链结构的拉力，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螺栓拉力，以及螺栓和螺母的结构参数，计算铰链结构的扭矩系数、螺母接近双耳结构的端面摩擦系数。