[发明专利]一种套齿联轴器刚度测试装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量装置，特别是一种用于大型航空发动机低压转子系统中的套齿联轴器进行刚度测试的装置和方法。

背景技术

套齿联轴器是大型航空发动机低压转子系统中的重要连接部件，具有双圆柱面定心、套齿传扭、大螺母承受轴向力的特点，其特性直接影响整个转子系统的性能。套齿联轴器的设计要在保证套齿联轴器工作性能的前提下，使联轴器的结构尽量简单，尺寸和质量尽量小，以减小联轴器对转子系统整体的影响，同时也能降低联轴器的加工难度和制造成本。而套齿联轴器的刚度涉及套齿联轴器的结构设计、加工制造和使用，特别是为转子系统的动力学设计与分析提供依据，故在套齿联轴器的设计过程中，需对设计的套齿联轴器的刚度参数进行测试。

迄今为止，由于没有针对套齿联轴器刚度测试的专用装置，设计过程中，对套齿联轴器的刚度进行试验室测试时，只能采用一些临时性器具与仪器配合完成，有的属于间接测试，其测试方法比较繁琐，测得的数据也不够准确。

发明内容

为此，本发明的目的是提供一种特别适用于试验室进行原理性测试的套齿联轴器刚度测试装置和利用该装置测试套齿联轴器刚度的方法。

为实现上述目的，本发明提供的套齿联轴器刚度测试装置，包括底座、联轴器固定支座、加载轴、轴向加载螺栓、轴向加载螺栓支座、径向加载螺栓、径向加载螺栓支座、轴向力传感器、轴向力传感器支座、径向力传感器、径向力传感器支座；其中底座上布有用于固定安装和调整所述联轴器固定支座、轴向加载螺栓支座和径向加载螺栓支座位置的多个调位螺孔；联轴器固定支座由相互对接的上支座和下支座两部分组成，上支座和下支座分别有可相互对接的半圆形对接槽，两个对接槽对接后形成可固定套齿联轴器无套齿端的圆形槽，在圆形槽后壁上开有与联轴器无套齿端螺孔相对应的通孔，上支座和下支座用安装在侧耳上的紧固螺栓连接，下支座通过螺钉和调位螺孔固定在底座上；加载轴的一端有与套齿联轴器有套齿端螺钉连接的法兰盘Ⅰ，加载轴的另一端呈立方体形，立方体的端部有加载轴端部螺孔；轴向加载螺栓支座和径向加载螺栓支座通过螺钉和调位螺孔分别固定在所述底座上，轴向加载螺栓和径向加载螺栓分别安装在轴向加载螺栓支座和径向加载螺栓支座上部的螺孔中；轴向力传感器和径向力传感器分别为轮辐式力传感器；轴向力传感器支座一端有法兰盘Ⅲ，轴向力传感器通过螺钉与法兰盘Ⅲ固定连接，轴向力传感器支座的另一端通过沿轴向力传感器支座轴心开设的T形通孔、加载轴端部螺孔和螺钉与加载轴固定连接；径向力传感器支座的一端有法兰盘Ⅱ，径向力传感器通过螺钉与法兰盘Ⅱ固定连接，径向力传感器支座的另一端与一可与加载轴的立方体形端部相嵌接的Π形转接件固定连接。

利用本发明上述测试装置测试套齿联轴器刚度的方法，包括以下步骤：

（1）通过在力传感器上施加固定重量的砝码对轴向力传感器和径向力传感器进行校正；

（2）安装静态加载试验台：

将联轴器固定支座用螺钉固定在底座上，将套齿联轴器的无套齿端置于联轴器支座的上支座和下支座对接后形成的圆形槽中，用螺钉将套齿联轴器无套齿端固定在圆形槽的后壁上，使套齿联轴器轴向固定，拧紧上支座和下支座侧耳上的紧固螺栓，使套齿联轴器径向固定；用螺钉将套齿联轴器的有套齿端与加载轴一端的法兰盘Ⅰ固定连接，在加载轴的另一端的端部固定安装轴向力传感器支座，在加载轴的立方体形端部的上下两个平面上嵌入径向力传感器支座的Π形转接件；将轴向力传感器和径向力传感器分别用螺钉固定安装在轴向力传感器支座法兰盘Ⅲ和径向力传感器支座法兰盘Ⅱ上；使轴向加载螺栓和径向加载螺栓分别对应轴向力传感器和径向力传感器，然后将轴向加载螺栓支座和径向加载螺栓支座用螺钉分别固定在底座上；

（3）去除安装间隙：

同时将径向加载螺栓和轴向加载螺栓拧紧，然后再同时放松，如此反复二至三次，去除安装时造成的间隙；

（4）测量套齿联轴器的轴向刚度：