一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置的制造方法
【專利摘要】一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，它包括等效葉片和傾斜裝置，所述等效葉片經(jīng)槳葉輪轂與主旋翼軸連接；所述傾斜裝置包括固定連接在試驗臺支架上的底座、軸向固定連接在主旋翼軸上的球體以及套裝于球體上的球鉸軸承、分別與球鉸軸承和底座連接的助力器、以及與球鉸軸承和葉片連接的拉力桿；它采用設(shè)置等效葉片和傾斜裝置能克服現(xiàn)有加載盤加載彎矩困難的缺陷，為分析主旋翼軸的載荷特性和振動特性，確保傳動系統(tǒng)安全高效運行提供科學(xué)依據(jù)，并且整體結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，安裝簡便，制造成本低；它廣泛適用于直升機主旋翼軸的模擬故障分析、健康維護方法與策略研究。
【專利說明】
一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及直升機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由直升機的飛行原理可知，直升機的每個飛行狀態(tài)其槳葉都有相應(yīng)的姿態(tài)，如直升機上升時，它的葉片在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn);前飛時，其葉片在與水平面有一個傾斜角的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn);根據(jù)直升機的飛行姿態(tài)，分析主旋翼軸受力情況，一般受到以下幾個力:自身帶動槳葉旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭矩，葉片在傾斜面上旋轉(zhuǎn)而帶來的彎矩;所以直接用加載圓盤來加載彎矩是很困難的，因為加載盤隨主旋翼軸一起旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致彎矩的方向始終在變化，而實際飛行中在一定的時間內(nèi)是不變的。
[0003]如圖4所示，T為旋翼拉力，T^T2;分別為旋翼拉力在X、Y、Z軸上的分力;T1為平衡直升機的重力，T2S平衡機身的后向力，T3為平衡尾旋翼的推力；當直升機前飛時，主旋翼軸所受的彎矩由旋翼拉力T在YZ面上的分力，S卩TdPT3的合力所產(chǎn)生的，它的方向是不變的;所以用加載盤來模擬加載直升機不同的飛行姿態(tài)主旋翼軸所受的力是很困難的，并且如果直接把實際直升機上的自動傾斜器移植在實驗臺上，造成實驗成本太高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述情況，本實用新型的目的在于提供一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，它采用設(shè)置等效葉片和傾斜裝置能克服現(xiàn)有加載盤加載彎矩困難的缺陷，并且整體結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，安裝簡便，制造成本低，能有效模擬不同飛行狀態(tài)下葉片各種姿態(tài)的加載，為分析主旋翼軸的載荷特性和振動特性提供科學(xué)依據(jù)，從而實現(xiàn)傳動系統(tǒng)安全高效運行。
[0005]為實現(xiàn)上述任務(wù)，一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，它包括等效葉片和傾斜裝置，所述等效葉片經(jīng)槳葉輪轂與主旋翼軸連接;所述傾斜裝置包括固定連接在試驗臺支架上的底座、軸向固定連接在主旋翼軸上的球體以及套裝于球體上的球鉸軸承、分別與球鉸軸承和底座連接的助力器、以及與球鉸軸承和等效葉片連接的拉力桿。
[0006]為實現(xiàn)本實用新型結(jié)構(gòu)、效果優(yōu)化，其進一步的措施:所述等效葉片為五片并均與分布于槳葉輪轂的外圓柱面。
[0007]所述助力器的一端與球鉸軸承的軸承外圈鉸接，另一端與底座鉸接。
[0008]所述助力器為三個并均勻分布于底座外緣。
[0009]所述助力器為液壓助力器。
[0010]所述拉力桿的一端與球鉸軸承的軸承內(nèi)圈鉸接，另一端與等效葉片鉸接。
[0011]所述拉力桿為五個并分別與五片等效葉片一一對應(yīng)連接。
[0012]本實用新型提供一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，它包括等效葉片和傾斜裝置，所述等效葉片經(jīng)槳葉輪轂與主旋翼軸連接;所述傾斜裝置包括固定連接在試驗臺支架上的底座、軸向固定連接在主旋翼軸上的球體以及套裝于球體上的球鉸軸承、分別與球鉸軸承和底座連接的助力器、以及與球鉸軸承和葉片連接的拉力桿的技術(shù)方案;它采用設(shè)置等效葉片和傾斜裝置能克服現(xiàn)有加載盤加載彎矩困難的缺陷，為分析主旋翼軸的載荷特性和振動特性，確保傳動系統(tǒng)安全高效運行提供科學(xué)依據(jù)，并且整體結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，安裝簡便，制造成本低，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，市場前景廣闊，便于推廣使用。
[0013]本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果:
[0014]1、本實用新型采用等效葉片和傾斜裝置，從而實現(xiàn)了直升機主旋翼軸彎矩的綜合加載，有利于分析各種工況下直升機主旋翼軸載荷特性，有利于開展主旋翼軸振動測試研究；
[0015]Π、本實用新型便于更全面的進行直升機主旋翼軸的故障演化機理、信號特征提取方法、早期故障診斷方法、健康維護方法與策略研究；
[0016]m、本實用新型能有效模擬不同飛行狀態(tài)下葉片各種姿態(tài)的加載，為分析主旋翼軸的載荷特性和振動特性，確保傳動系統(tǒng)安全高效運行提供科學(xué)依據(jù)，并且整體結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，安裝簡便，制造成本低，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，市場前景廣闊，便于推廣使用。
[0017]本實用新型適用于直升機主旋翼軸的模擬故障分析、健康維護方法與策略研究。
[0018]下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)主視圖。
[0020]圖2為本實用新型整體結(jié)構(gòu)安裝主視圖。
[0021 ]圖3為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)安裝俯視圖。
[0022]圖4為直升機受力分析圖。
[0023]圖中:1-底座，2-助力器，3-主旋翼軸，4-球鉸軸承，41-軸承外圈，42-軸承內(nèi)圈，5-拉力桿，6-等效葉片，7-輪轂，8-球體，11-支架，12-減速器，13-驅(qū)動電機，T-旋翼拉力，T1-平衡直升機的重力，T2-平衡機身的后向力，T3-平衡尾旋翼的推力。
【具體實施方式】
[0024]參照附圖，本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，它包括等效葉片6和傾斜裝置，所述等效葉片6經(jīng)槳葉輪轂7與主旋翼軸3連接;所述傾斜裝置包括固定連接在試驗臺支架11上的底座1、軸向固定連接在主旋翼軸3上的球體8以及套裝于球體8上的球鉸軸承4、分別與球鉸軸承4和底座I連接的助力器2、以及與球鉸軸承4和等效葉片6連接的拉力桿5。
[0025]如圖1和圖2所示，本實用新型的助力器2分為三個并均勻分布于底座I外緣，所述助力器3的一端與球鉸軸承4的軸承外圈41鉸接，另一端與底座I鉸接，所述助力器2為液壓助力器，該結(jié)構(gòu)有利于通過三個助力器2來控制球鉸軸承4沿任意方向傾斜，保障滿足實驗需求。
[0026]如圖3所示，本實用新型的等效葉片6為五片并均勻分布于槳葉輪轂7的外圓柱面，所述拉力桿5共五個并分別與五片等效葉片6—一對應(yīng)連接，所述拉力桿5的一端與球鉸軸承4的軸承內(nèi)圈42鉸接，另一端與等效葉片6鉸接;該結(jié)構(gòu)可使球鉸軸承4傾斜時帶動主旋翼軸3沿著相同的方向傾斜，因為球鉸軸承4經(jīng)垂直拉力桿5與等效葉片6相鉸接，所以球鉸軸承4旋轉(zhuǎn)面的傾斜會引起等效葉片6繞主旋翼軸3做周期性轉(zhuǎn)動，即每旋轉(zhuǎn)一周重復(fù)一次。
[0027]結(jié)合附圖，本實用新型的工作原理:啟動驅(qū)動電機13，兩臺驅(qū)動電機13經(jīng)過兩個套齒帶動減速器12旋轉(zhuǎn)，球體8隨著主旋翼軸3—起旋轉(zhuǎn)，主旋翼軸3經(jīng)過槳葉輪轂7帶動等效葉片6旋轉(zhuǎn)，等效葉片6經(jīng)五根拉力桿5與球鉸軸承內(nèi)圈42相鉸接，所以球鉸軸承內(nèi)圈42隨著等效葉片6—起旋轉(zhuǎn)，即球體8與球鉸軸承內(nèi)圈42同時隨著主旋翼軸3—起旋轉(zhuǎn);然后通過調(diào)節(jié)三個液壓助力器2來改變球鉸軸承4的傾斜度從而改變等效葉片6的傾斜度，采用本加載裝置即可實現(xiàn)不同飛行姿態(tài)的加載，從而測得更理想的實驗數(shù)據(jù)。
[0028]實施例1模擬直升機前飛時的加載:依據(jù)直升機的飛行原理可知，直升機的主旋翼會沿著相對于尾槳相反方向的斜前方傾斜；當啟動電機，兩臺驅(qū)動電機13經(jīng)過兩個套齒帶動主減速器12旋轉(zhuǎn)，球體8隨著主旋翼軸3—起旋轉(zhuǎn)，主旋翼軸3經(jīng)過槳葉輪轂7帶動等效葉片6旋轉(zhuǎn)，等效葉片6經(jīng)五根拉力桿5與球鉸軸承內(nèi)圈42相鉸接，所以球鉸軸承內(nèi)圈42隨著等效葉片6—起旋轉(zhuǎn);然后調(diào)節(jié)三個液壓助力器2使球鉸軸承4的傾斜度與直升機前飛的傾斜度一致，接著球鉸軸承4的傾斜會帶動等效葉片6沿同一方向傾斜，此時模擬加載完成，測試人員則可以利用傳感器等工具測得所需的數(shù)據(jù)，如振動、功率、轉(zhuǎn)速等。
[0029]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化;凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，其特征在于包括等效葉片和傾斜裝置，所述等效葉片經(jīng)槳葉輪轂與主旋翼軸連接;所述傾斜裝置包括固定連接在試驗臺支架上的底座、軸向固定連接在主旋翼軸上的球體以及套裝于球體上的球鉸軸承、分別與球鉸軸承和底座連接的助力器、以及與球鉸軸承和等效葉片連接的拉力桿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，其特征在于所述等效葉片為五片并均與分布于槳葉輪轂的外圓柱面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，其特征在于所述助力器的一端與球鉸軸承的軸承外圈鉸接，另一端與底座鉸接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，其特征在于所述助力器為三個并均勻分布于底座外緣。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，其特征在于所述助力器為液壓助力器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，其特征在于所述拉力桿的一端與球鉸軸承的軸承內(nèi)圈鉸接，另一端與等效葉片鉸接。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于等效葉片的直升機主旋翼軸加載裝置，其特征在于所述拉力桿為五個并分別與五片等效葉片 對應(yīng)連接。
【文檔編號】G01M13/00GK205593740SQ201620423393
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】蔣玲莉, 印道軒, 韓清凱, 唐思文, 李學(xué)軍, 馮和英
【申請人】湖南科技大學(xué)