[发明专利]一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置及其测试方法

说明书

本发明涉及一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置及其测试方法，属于刚度试验装置技术领域，解决了现有拉扭条刚度试验方法测量精度低的问题。本发明包括：载荷传感器、第一拉扭条、第二拉扭条和拉扭条组合工装；所述第一拉扭条的一端连接载荷传感器，另一端连接所述拉扭条组合工装；所述第二拉扭条的一端连接拉力施加端，另一端连接所述拉扭条组合工装；所述拉扭条组合工装用于施加扭矩；所述拉力施加端施加轴向载荷；所述载荷传感器用于监测第一拉扭条的轴向载荷。本发明串联两个拉扭条，通过测量拉扭条的扭转角和扭矩得出扭转刚度，提高了测量精度。

技术领域

本发明涉及刚度试验装置技术领域，尤其涉及一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置及其测试方法。

背景技术

拉扭条是旋翼系统的关键部件，其作用是承载桨叶离心力并通过扭转变形实现变距操纵。拉扭条零件数量多，形状参数复杂，难以通过资料及理论分析确定其具体设计参数，因此通过试验研究掌握拉扭条的强度特性及承载离心力时的扭转刚度、扭转变形时的受力特点等参数。拉扭条的刚度是拉扭条设计的主要输入，同时也为拉扭条强度及刚度的计算模型的重要参数。因此，拉扭条刚度试验是拉扭条设计阶段的重要试验。

目前的测试方法是将拉扭条的两端与双耳连接，一端轴向限位提供扭转向的自由度，通常由推力轴承实现；同时由一个扭转加载机构提供扭转载荷；另一端施加轴向载荷同时扭转方向限位。从机械手册中可以查到推力轴承的摩擦力在轴承中属于一般范围，不属于极小，即使推力轴承的摩擦力比较小，产生的反向扭矩比较小，但由于拉扭条本身刚度也小，由轴承摩擦提供的扭转刚度与拉扭条的扭转刚度相比不能忽略不计时，就会导致测量精度比较低，且不好评估。

虽然推力轴承在不承受拉力的情况下发生扭转变形时摩擦力很小，但当其承受大约5吨的模拟离心力时，扭转时的摩擦力是不可以直接忽略不计的。而作为旋翼上承载离心力且提供扭转自由度的拉扭条的功能需求导致它本身的刚度也是比较小的，否则根本不适合作为旋翼的扭矩承载元件。在拉扭条承受的扭矩与推力轴承的摩擦力引起的扭矩比值不明确的情况下，推力轴承扭转时的反作用力会作为误差反映在拉扭条刚度数据上，这导致测量精度比较低，且不好评估。

因此，现有的测试方法的问题在于轴向载荷比较大的情况下，提供扭转向自由度的轴承在扭转时会产生不可忽略的摩擦力，因此导致测量精度较低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，用以解决现有拉扭条刚度试验方法测量精度低的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种旋翼拉扭条扭转刚度试验装置，包括：载荷传感器、第一拉扭条、第二拉扭条和拉扭条组合工装；所述第一拉扭条的一端连接载荷传感器，另一端连接所述拉扭条组合工装；所述第二拉扭条的一端连接拉力施加端，另一端连接所述拉扭条组合工装；所述拉扭条组合工装用于向所述第一拉扭条和第二拉扭条施加扭矩；拉力施加端向所述第一拉扭条和第二拉扭条施加轴向载荷；所述载荷传感器用于监测第一拉扭条和第二拉扭条的轴向载荷即轴向拉力。

进一步地，所述第一拉扭条和第二拉扭条通过所述拉扭条组合工装串联。

进一步地，还包括：底座、第一固定支座、第二固定支座和第三固定支座；所述第一固定支座、第二固定支座和第三固定支座依次等间距固定安装在所述底座上。

进一步地，所述第二固定支座为U形支座，具有两个竖直立板；；所述拉扭条组合工装转动安装在所述第二固定支座上。具体地，所述拉扭条组合工装通过两个径向限位轴承转动安装在两个竖直立板上。

进一步地，还包括：第一拉扭条接口和第二拉扭条接口。

进一步地，所述第一拉扭条接口安装在所述第一固定支座上，且所述第一拉扭条与所述第一拉扭条接口固定连接。

进一步地，所述第二拉扭条接口安装在所述第三固定支座上，且所述第二拉扭条与所述第二拉扭条接口固定连接。