[发明专利]一种直升机扭力臂防扭臂摆动轴承耐久性试验台

说明书

本发明公开了一种直升机扭力臂防扭臂摆动轴承耐久性试验台，包括试验件安装系统、液压加载系统和摆角控制系统，其中，试验件安装系统用于实现摆动轴承试验件的模拟安装，液压加载系统用于对摆动轴承试验件进行加载，摆角控制系统用于驱动试验件进行摆动运动；摆动轴承试验件包括三角臂，三角臂通过第一垫圈、直衬套和凸肩衬套实现安装；液压加载系统中设置有多自由度的叉形件，叉形件通过摇臂传递驱动力；摆角控制系统中设置有驱动盘，叉形件连接在驱动盘上，使在液压加载系统在随摆角控制系统摆动的过程中保持对试验件的加载。本发明克服了现有的试验台所存在的不能真实模拟实际工况以及不能全面考核摆动轴承各磨损面磨损情况的问题。

技术领域

本发明涉及试验台设计领域，具体涉及一种直升机扭力臂防扭臂摆动轴承耐久性试验台。

背景技术

自动倾斜器大多采用环式球铰结构形式，主要由旋转环不旋转环组件、扭力臂组件、防扭臂组件和变距拉杆组件等组成，主要功能是传递来自操纵舵机的操纵指令，实现旋翼系统的总距和周期变距操纵。

扭力臂和防扭臂组件是直升机自动倾斜器中的两个关键部件，扭力臂组件两端分别连接旋转环和旋翼主轴以确保动环与主轴同步旋转，防扭臂组件两端分别连接不旋转环和主减速器壳体以防止不动环随动环转动。两个部件的结构相同均由方形臂、三角臂和相应安装在主减速器壳体或旋翼主轴上的支座连接。直升机在不同的周期操纵情况下，自动倾斜器旋转环不旋转环组件绕球铰倾转的方位和角度是不同的，由于扭力臂和防扭臂组件的一端与旋转环不旋转环组件相连接，因此扭力臂和防扭臂组件中的方形臂与三角臂、方形臂与支座之间的角度也会随之发生变化，尤其扭力臂与旋转环随旋翼主轴高速运转，即使在同一周期变距下，扭力臂组件各运动关节之间同样会存在高速的周期性摆动。在各关节摆动运动的同时，扭力臂和防扭臂组件在工作中还要承受来自变距拉杆沿旋转环或阻力器沿不旋转环的周向不平衡力。不平衡力为交变疲劳载荷，随直升机的飞行状态和飞行环境不断变化。

扭力臂/防扭臂组件的运动关节有三处。一处是与旋转环或不旋转环的连接处，一般采用带轴承座的关节轴承，另外两处为方形臂与支座、方形臂与三角臂之间，这两处一般选用相同的摆动轴承，目前比较常用的有金属滚子轴承、自润滑轴承和碳化钨轴承。相对于金属滚子轴承国内外直升机自润滑轴承和碳化钨轴承应用更加方泛，主要是因为这两种形式结构简单且轴承无须润滑，维护成本低。扭力臂防扭臂自润滑和碳化钨摆动轴承结构形式相同，方形臂与三角臂及连接螺栓的配合处有两套摆动轴承，摆动轴承由垫圈、直衬套和凸肩衬套组成，通过螺母的拧紧力矩将连接螺栓、垫圈、直衬套和三角臂固接到一起，工作时这些固接在一起的结构随三角臂一起相对于粘接于方形臂的凸肩衬套发生相对转动，发生磨损的部位为垫圈与凸肩衬套的配合面和直衬套与凸肩衬套的配合面。自润滑摆动轴承和碳化钨摆动轴承虽然结构形式相同但磨损机理不同，自润滑轴承磨损部位为粘贴到凸肩衬套内孔及凸肩端面上的PTFE材料编织而成自润滑衬垫，而碳化钨轴承是由碳化钨钴粉沫压制而成，具有高硬度、高强度、耐磨损的优点，碳化钨轴承本身就具有很强的耐磨损能力。

扭力臂防扭臂摆动轴承在直升机上实际工作过程中运动复杂，环境恶劣。直升机飞行谱中的飞行状态一般有一百多种，每一种飞行状态轴承的摆动的幅度及承受的载荷各不相同。扭力臂防扭臂摆动轴承耐久性试验台是用于考核扭力臂防扭臂摆动轴承的专用试验台，它的主要设计难点就是如何真实模拟摆动轴承在直升机上的实际工况。设计出能够模拟实际工况的试验台对于直升机自动倾斜器扭力臂防扭臂摆动轴承的研制具有重要意义。

现有的耐久性试验台设计有以下二处不足：

第一、未能模拟出扭力臂/防扭臂摆动轴承的实际运动及受载工况；

第二、不能同时考核出扭力臂/防扭臂摆动轴承各磨损面的磨损情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种直升机扭力臂防扭臂摆动轴承耐久性试验台，用以克服现有的试验台所存在的不能真实模拟实际工况以及不能全面考核摆动轴承各磨损面磨损情况的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：