[实用新型]一种长寿命橡胶支撑轴承

说明书

技术领域

本实用新型属于弹性轴承结构设计技术，涉及一种长寿命橡胶支撑轴承的结构。

背景技术

直升机尾桨旋翼系统通常采用弹性轴承结构来减小旋翼摆振、挥舞、侧向变距等载荷对机身的影响，轴承承受来自桨叶的离心载荷、挥舞摆振载荷及侧向变距载荷，有效减小了机身的振动，其中，球形胶层结构主要承受摆振挥舞载荷，平板胶层主要承受侧向变距载荷。尾桨旋翼系统采用支撑轴承结构可避免直升机产生地面共振和空中共振，大大提高了直升机的安全性和舒适性，此外，采用弹性支撑轴承结构可以大幅提高桨叶及旋翼系统的使用寿命，从而延长整机的使用寿命，是旋翼系统中的关键功能构件。

普通支撑轴承结构平板胶层为圆形，其外径尺寸与中间过渡金属件的外径几乎相同，胶层的厚度较薄，中截面的面积较小，这种结构形式的缺陷是承受侧向变距载荷的能力有限，尤其是当轴承承受极大的侧向力载荷或位移时，平板胶层极容易出现疲劳破坏，严重的影响支撑轴承的整体寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提出一种能够抗侧向变距载荷的长寿命橡胶支撑轴承结构。

本实用新型的技术方案是：一种长寿命橡胶支撑轴承，其包括小接头、一组球形金属隔片、中间过渡金属件、若干平板橡胶层、若干层平板金属隔片、大接头，所述球形金属隔片由球形橡胶层粘接成一体，各球形金属隔片为同球心，球形金属隔片从小接头到中间过渡金属件之间面积逐渐变大，最小的球形金属隔片与小接头相连、最大的一层球形金属隔片与中间过渡金属件相连，所述平板金属隔片之间由平板橡胶层粘接为一体，且粘接为一体的平板金属隔片一端与中间过渡金属件相连，另一端与大接头相连，其中，平板橡胶层厚度方向的平均截面面积大于球形胶层厚度方向上的平均截面面积。

中间过渡金属件与平板橡胶层接触的一端比其与球形橡胶层接触一端径向尺寸至少大于10％，二者之间形成有台阶差。

平板橡胶层的平均厚度大于球形橡胶层的平均厚度。

平板橡胶层的平均厚度大于1mm，厚度截面形状为圆形或椭圆形或矩形。

平板橡胶层的层数为1～6层，球形橡胶层的层数为5～15层。

本实用新型的优点是：本实用新型一种长寿命橡胶支撑轴承在保证轴承各向刚度性能指标基本不变的前提下可大幅提高轴承抗侧向变距载荷的能力，从而实现了轴承的长寿命设计要求。

附图说明

图1是支撑轴承结构安装及受力形式示意图。

图2是普通支撑轴承对比方案等轴侧示意图。

图3是图1的仰视图。

图4为图3的A-A截面剖视图。

图5为本实用新型长寿命支撑轴承结构实施方案的等轴侧示意图。

图6是图5的仰视图。

图7是图6的B-B剖视图。

图8是对比方案与本实用新型实施方案小接头球形胶层外缘最大等效节点应变比较示意图。

图9是对比方案与本实用新型实施方案大接头平板胶层外缘最大等效节点应变比较示意图。

其中，1－小接头，2－球形橡胶层，3－球形金属隔片，4－中间过渡金属件，5－平板橡胶层，6－平板金属隔片，7－大接头。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步详细说明。

参见图5～图7，其中，图5是本实用新型长寿命橡胶支撑轴承实施方式的结构示意图，图6是图5的仰视图，图7是图6的B-B剖视图。本实施方式中，所述长寿命橡胶支撑轴承包括一组球形金属隔片3、若干层平板金属隔片及隔片之间的橡胶层和大小接头、中间过渡金属件。所述球形金属隔片3由球形橡胶层2粘接成一体，各球形金属隔片3为同球心，球形金属隔片3从小接头1到中间过渡金属件4之间面积逐渐变大，最小的球形金属隔片3与小接头1相连、最大的一层球形金属隔片3与中间过渡金属件4相连。所述平板金属隔片6之间由平板橡胶层5粘接为一体，且粘接为一体的平板金属隔片6一端与中间过渡金属件4相连，另一端与大接头7相连，构成本实用新型长寿命橡胶支撑轴承。

为了满足，结构刚度的设计要求，本实用新型首先设计不同的结构方案，通过有限元计算不同结构方案的各向刚度和各球形胶层及平板胶层在不同受力状态下的应变分布曲线，查看不同设计方案的刚度值是否满足设计指标要求，在满足刚度技术指标的结构方案中对胶层的应变分布曲线进行综合比较，最终确定轴承的基本结构形式。