[发明专利]三轴承承力的十字轴型常平座

说明书

本发明提供了一种三轴承承力的十字轴型常平座，包括：十字轴以及与十字轴连接的两个底座；十字轴包括轴体和与正交设置在轴体上的两根支承轴，轴体在没有设置支承轴的两个侧面上形成有中间支承部，中间支承部形成有向外突出的导向面；两个底座的结构相同，分别与两根支承轴转动连接，每个底座包括基板和对称设置在基板上的两个支座，两个支座分别与对应的支承轴的两端连接，两个支座之间形成有中间滑动部，中间滑动部上形成有与对应的导向面相配合的滑动面。其中，两个支座和对应的支承轴的两个半轴分别配合形成第一柱面滑动轴承和第二柱面滑动轴承，中间支承部和中间滑动部配合形成第三柱面滑动轴承。本发明能够直接传递力和提高轴承稳定性。

技术领域

本发明涉及一种常平座，具体涉及一种三轴承承力的十字轴型常平座。

背景技术

常平座作为运载火箭发动机推力向箭体传递的枢纽，需要同时具备承力和摇摆的双重功能。十字轴型常平座通常适用于推力50-100吨级火箭发动机，其上下分别连接机架和推力室来传递推力，通过相互正交的十字轴双向摆动实现发动机推力矢量任意方向的调整。

现有的十字轴型常平座通常由上底座、下底座和十字轴三部分组成，上、下底座均由一个底板和两个支座组成，如图1和图2所示。十字轴的一根轴分别与两组支座安装，然后再与底板装配到一起形成一个摆动副，与该轴正交方向的另一根轴按照同样的方式形成另一个摆动副。常平座工作的时候，通过两个正交方向的摆动副摆动，组合形成空间任意方向的摆角。发动机产生的几乎所有的推力均通过常平座传递至箭体，常平座推力传递的方向由推力室传递给下底座，下底座再通过十字轴传递到上底座，最后上底座通过机架将推力传递至箭体。

常规的十字轴型常平座在设计的过程中通常采用柱面滑动轴承，这种轴承结构十分简单，通过在轴与孔之间喷涂固体涂层实现润滑。由于十字轴跨度较大导致轴弯曲变形较大，而柱面滑动轴承对轴的变形十分敏感，因此其结构设计需要充分考虑轴承间隙。当轴承间隙较小时，轴端挠度大于轴承间隙时，就会出现卡死，影响常平座的摇摆。当轴承间隙增大时，轴与孔形成的轴承接触角会相应减小，从而使最大接触应力增加，这又带来一系列的强度问题，甚至会破坏润滑，导致轴承出现胶合。卡死和胶合问题会影响轴承配合面的工作，不利于常平座推力矢量的稳定控制。一般在轴承设计时，通过增大轴的尺寸来提高轴的结构刚度，通过尽量减小轴承间隙来提高轴承的强度。但在实际设计过程中，由于存在润滑涂层的非线性影响，轴承间隙往往通过静力试验和摆动试验来验证与改进，而这会增加设计周期和成本。此外，常平座通常由摆角限制要求，一般情况下常平座通过支座间的运动干涉来限位，在巨大的推力作用下，支座的撞击会影响装配稳定性和轴承配合的稳定性，给常平座的工作带来干扰因素。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明提供一种三轴承承力的十字轴型常平座，用于至少解决上述技术问题之一。

本发明采用的技术方案为：