[发明专利]航空花键振动润滑磨损实验器

说明书

技术领域

本发明属于航空航天传动与润滑领域，涉及一种航空花键振动润滑磨损实验器。

技术背景

花键联轴器结构简单，可靠性高，单位重量传动功率大，润滑与维护简洁，是航空航天传动连接的必然选择。

然而花键的不对中问题，残余动平衡在悬臂力矩下的振动磨损问题，高温下的脂润滑问题等，共同导致花键达不到预期的服役寿命。

花键的振动与磨损是一个慢变过程，且花键的位置具有典型的不可达性，其维护和保养困难，也难以在实际运行中监测和维修，甚至难以准确了解其磨损情况，因此需要通过合适的花键润滑磨损试验器，实现花键润滑与磨损的模拟和预测。

发明内容

本发明针对航空花键振动润滑磨损的模拟和预测存在的困难，提出航空花键振动润滑磨损实验器。

航空花键振动润滑磨损实验器，包括静态扭矩加载装置1、双列角接触轴承2、刚性联轴器3、扭矩测量仪4、变频器5、角接触轴承6、电动机7、同步带8、同步轮9、被动轮10、转速传感器11、外环支承轴承12、内环支承轴承13、前置放大器14、信号采集仪15、工控机16、振动位移传感器17、端盖18、外花键19、内花键20、温度传感器21、温度绝缘罩22、涡动器23、扭矩加载轴24、基础平台25、转子26、主支座27、扭矩传递杆28、刚性连接件29、定位销30、紧固螺钉31、可活动支座32、紧固螺栓33、调节螺钉34、调温器35、固定支座36；

所述的航空花键振动润滑磨损实验器，转子26通过外环支承轴承12和内环支承轴承13支承在主支座27上，主支座27刚性固定在基础平台25上；扭矩加载轴24支承在双列角接触轴承2上，通过刚性联轴器3与扭矩测量仪4连接，扭矩加载轴24左侧装有静态扭转加载装置1；扭矩测量仪4右端通过刚性联轴器3连接扭转传递杆28，扭转传递杆28支承在角接触轴承6上，扭转传递杆28右端通过刚性连接件29与外花键19连接；刚性连接件29左端连接涡动器23，涡动器23采用内环支承轴承13支承；内花键20支承在可活动支座32上，可活动支座32与端盖18通过螺栓连接压紧内花键20；可活动支座32通过定位销30、紧固螺钉31、紧固螺栓33固定在固定支座36上，紧固螺钉31、紧固螺栓33固定之前，可活动支座32在调节螺钉34的调解下可以绕定位销30旋转，实现内花键20和外花键19的倾角不对中；

倾角不对中调节系统包括定位销30、紧固螺钉31、紧固螺栓33和调节螺钉34，倾角不对中调节系统和外花键19一起处于温度绝缘罩22之中；

驱动系统包括变频器5、电动机7、同步带8、同步轮9、被动轮10，被动轮安装在转子26上，实现实验器的驱动；

测控系统包括转速传感器11、前置放大器14、信号采集仪15、工控机16、振动位移传感器17、温度传感器21、调温器35；转速传感器11位于转子26附近，用于测量转子转速；振动位移传感器17位于外花键19附近，用于监测其振动，在花键磨损以后，采用振动位移传感器17检测外花键19的磨损形线；温度传感器21和调温器35位于温度绝缘罩22内，实现温度绝缘罩22的温度测量和调节；前置放大器14连接转速传感器11、振动位移传感器17、温度传感器21和调温器35，信号采集仪15采集经过前置放大器14放大的信号，并传输给工控机16；

所述的定位销30位于外花键19、内花键20啮合段的起始端的正下方；

实验台的工作原理：采用转子26发生振动（涡动）并传递给涡动器23，进而传递给外花键19，实现振动外花键19和固定内花键20的相对振动；通过改变转子26的转速，实现相对振动频率调节；通过改变转子26的偏心，实现相对振动振幅的调节；采用静态扭矩加载装置1、扭矩测量仪4和扭矩传递杆28，实现外花键19、内花键20的扭矩传递且传递扭矩可调；采用倾角不对中调节系统，实现外花键19、内花键20的倾角不对中状态；外花键19、内花键20之间可以采用不同的润滑脂进行润滑；采用测控系统实现外花键19、内花键20工作温度的调节。

本发明的航空花键振动润滑磨损实验器，优点在于实现了花键啮合相对振动位移、频率、振幅的准确计量，花键传递扭矩、工作温度的测量与调节。结构精巧，可靠稳定。

附图说明

附图是航空花键振动润滑磨损实验器结构示意图。