CN112229629B - 一种自润滑关节轴承启动力矩测量工装及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自润滑关节轴承启动力矩测量工装及测量方法，所述测量工装包括固定支架、驱动杆和钩环，其中，驱动杆杆端通过可拆卸连接的方式设置于所述固定支架顶端中部，且驱动杆上端与固定支架顶端之间的距离可调节；所述钩环为加载点，用于连接加载设备；所述固定支架为空心圆筒状结构，在固定支架上边沿设置有一圈凸肩；固定支架的外径与自润滑关节轴承内孔的内径相适配；本发明方法可以有效、准确的测量自润滑关节轴承的启动力矩，避免自润滑关节轴承的卡滞造成直升机发生飞行故障。该测量工装和方法已经通过外场验证其有效性和正确性，同时该测量方法同样适用于各种型号的直升机自润滑关节轴承启动力矩的测量。

Description

一种自润滑关节轴承启动力矩测量工装及测量方法

技术领域

本发明涉及直升机旋翼系统设计领域，具体涉及一种自润滑关节轴承启动力矩测量工装及测量方法。

背景技术

自动倾斜器是直升机旋翼系统及操纵系统关键的部件，自动倾斜器大球铰是自动倾斜器的重要组成部分，大球铰是带有自润滑层的关节轴承组件，它具有三自由度的铰链功能，使动环不动环组件能够倾转。自动倾斜器大球铰的启动力矩是其关键指标，启动力矩过大会导致操纵卡滞，影响直升机的飞行安全。因此准确有效的测量大球铰的启动力矩至关重要。

现有技术仅对自润滑关节轴未装配环境下简单测量，不能有效地反映自润滑关节轴在装配环境下的工作情况，因此启动力矩的测量不够准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种自润滑关节轴承启动力矩测量工装及测量方法，用于在自润滑关节轴装配环境下准确有效地测量启动力矩。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种自润滑关节轴承启动力矩测量工装，包括固定支架、驱动杆和钩环，其中，驱动杆杆端通过可拆卸连接的方式设置于所述固定支架顶端中部，钩环设置在驱动杆上，钩环作为加载点，用于连接加载设备，且钩环与固定支架顶端之间的距离可调节；所述固定支架为空心圆筒状结构，在固定支架上边沿设置有一圈凸肩；固定支架的外径与自润滑关节轴承内孔的内径相适配。

进一步地，当测量工装装配之后，钩环与自润滑关节轴承的中心为1m。

进一步地，所述固定支架顶端中部设置有螺纹杆，所述驱动杆下端开设有与所述螺纹杆配合的螺纹孔。

一种自润滑关节轴承启动力矩的测量方法，包括：

步骤1，将待测自润滑关节轴承通过压圈和螺栓装配在自动倾斜器动环不动环组件中，并将装配好的组件放置在测量台上，使其正面朝上；

步骤2，将自润滑关节轴承启动力矩测量工装的固定支架插入到自润滑关节轴承内孔中，并使固定支架的凸肩卡在内孔上部，保持驱动杆垂直于测量台表面；

调整测量工装的周向位置，使钩环在压圈上的投影指向规定的测量方位；

步骤3，通过测量工装的驱动杆将自润滑关节轴承扳至所述测量方位反方向倾斜至极限位置，将加载设备连接钩环，并使加载设备的施力方向的投影与测量方位一致；

垂直于测量工装的驱动杆匀速拉动加载设备，直到拉动自润滑关节轴承运动至测量方位的极限位置，记录测力计读数的最大值，并计算启动力矩；

步骤4，旋转测量工装，使钩环在压圈上的投影指向规定的测量方位的反方向，垂直于测量工装的驱动杆匀速拉动加载设备，直到拉动自润滑关节轴承运动至测量方位反方向的极限位置，记录测力计读数的最大值，并计算启动力矩；

在所述压圈上确定多个测量方位，对每个测量方位均按照步骤3、4的方法测量并计算启动力矩。

进一步地，在所述压圈上确定多个测量方位，包括：

在压圈上取均匀分布的多个测量点，以自润滑关节轴承内孔中心与所述测量点的连线作为所述测量方位。

进一步地，所述方法还包括：

将装配好的组件反向放置，采用与步骤2至步骤5相同的方法在反向状态下测量并计算启动力矩。

进一步地，所述方法还包括：

完成所有测量方位启动力矩测量后，全范围内摇动测量工装，如球铰存在卡滞点，则补测卡滞点所处方位的最大力矩值。

进一步地，如果所有测量方向及其反方向测量的启动力矩值均小于设定阈值，则正常使用，否则重新装配自润滑关节轴承中的球铰或者更换整个自润滑关节轴承。

与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：

通过本发明的自润滑关节轴承的测量工装和测量方法，可以有效、准确的测量自润滑关节轴承的启动力矩，避免自润滑关节轴承的卡滞造成直升机发生飞行故障。该测量工装和方法已经通过外场验证其有效性和正确性。同时该测量方法同样适用于其他型号的直升机自润滑关节轴承启动力矩的测量。

附图说明

图1为测量工装的整体结构示意图；

图2为测量工装的轴向剖视示意图；

图3为进行正向测量的示意图；

图4为启动力矩计算示意图；

图5为进行反向测量示意图；

图中标号说明：1固定支架，2驱动杆，3钩环，4压圈，5测量点，6自润滑关节轴承。

具体实施方式

参见图1至图5，一种自润滑关节轴承启动力矩测量工装及测量方法，用于在自润滑关节轴装配环境下准确有效地测量启动力矩，其中：

测量工装见图1和图2，包括固定支架1、驱动杆2和钩环3，其中，驱动杆2杆端通过可拆卸连接的方式设置于所述固定支架1顶端中部，钩环3设置在驱动杆2上，钩环3作为加载点，用于连接加载设备，钩环3与固定支架1顶端之间的距离可调节；所述固定支架1为空心圆筒状结构，在固定支架1上边沿设置有一圈凸肩，该凸肩在固定支架1插入自润滑关节轴承6内孔时起到定位作用；固定支架1的外径与自润滑关节轴承6内孔的内径相适配。

具体地，所述固定支架1顶端中部设置有螺纹杆，所述驱动杆2下端开设有与所述螺纹杆配合的螺纹孔；通过旋转固定支架1，使驱动杆2相对于固定支架1旋转，即可调整钩环3与固定支架1之间的距离。所述加载设备可采用测力计。

当测量工装装配之后，旋转调节驱动杆2的位置，使固定支架1插入自润滑关节轴承6内孔后，钩环3与自润滑关节轴承6的中心为1m；这样设计的目的是，由于力矩＝力*力臂，垂直测量时，力臂为1m，那么力矩的值直接可从加载设备上读出，有效简化了计算过程。

图3中以将自润滑关节轴承6通过压圈4和螺栓装配在自动倾斜器动环不动环组件中为例，说明启动力矩测量方法。

在上述技术方案的基础上，本发明提出的一种自润滑关节轴承启动力矩的测量方法，包括：

步骤1，将待测自润滑关节轴承6通过压圈4和螺栓装配在自动倾斜器动环不动环组件中，并将装配好的组件放置在测量台上，使其正面朝上。

步骤2，将自润滑关节轴承6启动力矩测量工装的固定支架1插入到自润滑关节轴承6内孔中，如图3、图4所示，并使固定支架1的凸肩卡在内孔上部进行定位，保持驱动杆2垂直于测量台表面；

通过旋转调整测量工装的周向位置，使钩环3在压圈4上的投影指向规定的测量方位。

为了在各个方向对启动力矩进行测量，可以在压圈4上取均匀分布的多个测量点5，以自润滑关节轴承6内孔中心与所述测量点5的连线作为所述测量方位。具体测量点5的数量可根据实际测量需求来确定。

例如，图3的示例中，压圈4通过8个均匀分布的螺栓固定自润滑关节轴承6，那么可以将螺栓位置作为测量点5，内孔中心与八个螺栓的连线方向作为八个测量方向。

步骤3，通过测量工装的驱动杆2将自润滑关节轴承6扳至所述测量方位反方向倾斜至极限位置(即倾斜至不能继续扳动为止)，将加载设备连接钩环3，并使加载设备的施力方向的投影与测量方位一致。

垂直于测量工装的驱动杆2匀速拉动加载设备，直到拉动自润滑关节轴承6运动至测量方位的极限位置，如图3中虚线所示，记录测力计读数的最大值，并计算启动力矩；由于之前已经调节钩环3与内孔中心距离L＝1m，因此在此处测量的读数F是所需的启动力矩，如图4所示。而若之前没有调节钩环3距离，即L≠1m，则启动力矩为F×L(N.m)。

步骤4，旋转测量工装，使钩环3在压圈4上的投影指向规定的测量方位的反方向，垂直于测量工装的驱动杆2匀速拉动加载设备，直到拉动自润滑关节轴承6运动至测量方位反方向的极限位置，记录测力计读数的最大值，并计算启动力矩。

该步骤的目的是，对所述测量方位的反方向也进行启动力矩的测量，这样对于同一个测量方位，就有正反两个方向的启动力矩测量值，能更充分有效地测量启动力矩。

步骤5，将装配好的组件反向放置，如图5所示，采用与步骤2至步骤5相同的方法在反向状态下测量并计算启动力矩，即可以对自润滑关节轴承6正、反方向均进行全面地测量。

步骤6，完成所有测量方位启动力矩测量后，全范围(不规定方位)内摇动测量工装，如球铰存在卡滞点，则补测卡滞点所处方位的最大力矩值。

自润滑关节轴承6启动力矩合格标准：

如果所有测量方向及其反方向测量的启动力矩值均≤12Nm(自润滑关节轴承6合格的启动力矩值可以根据结构的尺寸进行适当调整)，则正常使用，否则重新装配自润滑关节轴承6中的球铰或者更换整个自润滑关节轴承6。

通过本发明的自润滑关节轴承6的测量工装和测量方法，可以有效、准确的测量自润滑关节轴承6的启动力矩，避免自润滑关节轴承6的卡滞造成直升机发生飞行故障。

以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自润滑关节轴承启动力矩的测量方法，其特征在于，所述方法利用自润滑关节轴承启动力矩测量工装进行测量；所述工装包括：

固定支架(1)、驱动杆(2)和钩环(3)，其中，驱动杆(2)下端通过可拆卸连接的方式设置于所述固定支架(1)顶端中部，钩环(3)设置在驱动杆(2)上，钩环(3)作为加载点，用于连接加载设备，且钩环(3)与固定支架(1)顶端之间的距离可调节；所述固定支架(1)为空心圆筒状结构，在固定支架(1)上边沿设置有一圈凸肩；固定支架(1)的外径与自润滑关节轴承(6)内孔的内径相适配；

所述方法包括：

步骤1，将待测自润滑关节轴承(6)通过压圈(4)和螺栓装配在自动倾斜器动环不动环组件中，并将装配好的组件放置在测量台上，使其正面朝上；

步骤2，将自润滑关节轴承(6)启动力矩测量工装的固定支架(1)插入到自润滑关节轴承(6)内孔中，并使固定支架(1)的凸肩卡在内孔上部，保持驱动杆(2)垂直于测量台表面；

调整测量工装的周向位置，使钩环(3)在压圈(4)上的投影指向规定的测量方位；

步骤3，通过测量工装的驱动杆(2)将自润滑关节轴承(6)扳至所述测量方位反方向倾斜至极限位置，将加载设备连接钩环(3)，并使加载设备的施力方向的投影与测量方位一致；所述加载设备为测力计；

垂直于测量工装的驱动杆(2)匀速拉动加载设备，直到拉动自润滑关节轴承(6)运动至测量方位的极限位置，记录测力计读数的最大值，并计算启动力矩；

步骤4，旋转测量工装，使钩环(3)在压圈(4)上的投影指向规定的测量方位的反方向，垂直于测量工装的驱动杆(2)匀速拉动加载设备，直到拉动自润滑关节轴承(6)运动至测量方位反方向的极限位置，记录测力计读数的最大值，并计算启动力矩；

步骤5，在所述压圈(4)上确定多个测量方位，对每个测量方位均按照步骤3、步骤4的方法测量并计算启动力矩。

2.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承启动力矩的测量方法，其特征在于，测量工装装配之后，钩环(3)与自润滑关节轴承(6)的中心为1m。

3.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承启动力矩的测量方法，其特征在于，所述固定支架(1)顶端中部设置有螺纹杆，所述驱动杆(2)下端开设有与所述螺纹杆配合的螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承启动力矩的测量方法，其特征在于，在所述压圈(4)上确定多个测量方位，包括：

在压圈(4)上取均匀分布的多个测量点(5)，以自润滑关节轴承(6)内孔中心与所述测量点(5)的连线作为所述测量方位。

5.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承启动力矩的测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

将装配好的组件反向放置，采用与步骤2至步骤5相同的方法在反向放置状态下测量并计算启动力矩。

6.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承启动力矩的测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

完成所有测量方位启动力矩测量后，全范围内摇动测量工装，如球铰存在卡滞点，则补测卡滞点所处方位的测力计读数的最大值，并计算启动力矩。

7.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承启动力矩的测量方法，其特征在于，如果所有测量方向及其反方向测量的启动力矩值均小于设定阈值，则正常使用，否则重新装配自润滑关节轴承(6)中的球铰或者更换整个自润滑关节轴承(6)。

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