[发明专利]对心四摆动从动件双圆柱凸轮关节轴承高速试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种对心四摆动从动件双圆柱凸轮关节轴承高速试验机。

背景技术

关节轴承是一种特殊结构的滑动轴承，主要是由一个带外球面的内圈和一个带内球面的外圈组成。关节轴承因具有转动灵活、免维护、结构紧凑、易于装拆、承载能力大、寿命长等诸多优点，被广泛应用于航空飞行器摆动构件连接。

航空飞行器在飞行过程中，任何组成构件的失效都会造成灾难性后果。因此对航空飞行器组成构件服役寿命的确定是一项非常严肃而重要的工作。为了准确的确定航空飞行器组成构件的服役寿命，通常做法是对航空飞行器组成构件进行模拟真实工况条件下的疲劳试验，再把通过试验求得的疲劳寿命除以一个安全系数即为航空飞行器组成构件的服役寿命。

关节轴承作为航空飞行器的重要组成构件之一，也必须进行模拟真实工况条件下的疲劳试验。有些航空飞行器上的关节轴承摆动频率很高（30～70Hz），而我国目前使用的关节轴承疲劳试验机多采用曲柄滑块机构，因该机构难以实现运动构件的动平衡，故其最高摆动频率一般不超过20Hz，无法满足高频摆动航空关节轴承疲劳试验的要求，严重制约了国产高频摆动航空关节轴承的发展。

发明内容

为了克服现有的采用曲柄滑块机构的关节轴承疲劳试验机存在的上述不足，本发明提供一种对心四摆动从动件双圆柱凸轮关节轴承高速试验机。本发明的高速旋转轴和两个圆柱凸轮为动平衡结构，离心惯性力和离心惯性力矩在高速旋转轴本身得到平衡，圆柱凸轮和与之接触的外球面耐磨套为滚动摩擦，摩擦力小、磨损轻和噪音低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种对心四摆动从动件双圆柱凸轮关节轴承高速试验机，包括滚动轴承Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ ⅩⅢ、ⅩⅣ、ⅩⅤ、ⅩⅥ ⅩⅦ、ⅩⅧ、试验关节轴承Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、联轴器和电机。所述支承在两个滚动轴承Ⅰ、Ⅱ上的高速旋转轴的一端通过联轴器与电机相连，所述高速旋转轴上固联着两个圆柱凸轮Ⅰ、Ⅱ，四根高频摆动轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均分别支承在两个滚动轴承上，四根高频摆动轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的一端均固联L叉形摆杆Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，每个L叉形摆杆的圆柱短轴上均分别固联着一个滚动轴承，每个滚动轴承外圈的外圆柱面上均固定安装一个外球面耐磨套；四根高频摆动轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的另一端均与每个试验关节轴承的内圈固联，每个试验关节轴承的外圈与加载液压缸固联；固定安装在四个L叉形摆杆Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ圆柱短轴滚动轴承外圈上的外球面耐磨套Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ分别与两个圆柱凸轮Ⅰ、Ⅱ的四个内端斜面相切。

所述两个圆柱凸轮Ⅰ、Ⅱ的结构、形状相同，其外轮廓形状为：两侧是两个直径较大且等直径的圆柱体，中间是一段直径较小的圆柱体，三个圆柱体的轴线位于一条直线上，两个直径较大的圆柱体的外端面为一个法线与圆柱体轴线平行的平面，内端面为一个法线与圆柱体轴线呈一定角度θ=2⁰～15⁰的斜面，且两个直径较大的圆柱体内端斜面彼此平行，中间直径较小的圆柱体与两侧两个直径较大的圆柱体在两内端斜面处相贯。

所述L叉形摆杆的下端有两个彼此平行的圆柱短轴，L叉形摆杆两个圆柱短轴的轴线与高频摆动轴的轴线不共面，但彼此垂直；L叉形摆杆的两个圆柱短轴的轴线与高速旋转轴的轴线共面。

所述四根高频摆动轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的轴线彼此平行，且两两共面，高速旋转轴的轴线与四根高频摆动轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的轴线垂直。

本发明与现有技术相比具有如下优点：1、本发明的高速旋转轴和两个圆柱凸轮为动平衡结构，即在高速旋转轴和两个圆柱凸轮转动过程中，离心惯性力和离心惯性力矩在高速旋转轴本身得到平衡，高速旋转轴的支承轴承不受离心惯性力和离心惯性力矩作用。2、圆柱凸轮和与之接触的外球面耐磨套为滚动摩擦（含有少量滑动摩擦成分），摩擦力小、磨损轻。3可以同时对四个关节轴承进行疲劳试验，提高了工作效率。4、由于同时进行疲劳试验的关节轴承的工况条件完全相同，故可对不同生产批次、不同生产厂家的关节轴承进行比对疲劳试验。该发明的摆动频率可达70～80Hz，可满足高频摆动航空关节轴承疲劳试验的要求。

附图说明

图1是对心四摆动从动件双圆柱凸轮关节轴承高速试验机工作状态主视剖面示意图；

图2是图1的A-A剖视示意图；

图3是图1的B-B剖视示意图；

图4是L叉形摆杆零件三维示意图。