本發(fā)明屬于飛機(jī)性能試驗(yàn)裝置，具體涉及起落架回中扭矩通用試驗(yàn)裝置，還涉及起落架回中扭矩通用試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

1、隨著我國航空產(chǎn)業(yè)升級與技術(shù)的不斷突破，對于起落架的工作性能和穩(wěn)定性要求越來越高。起落架收放、轉(zhuǎn)彎、回中等動作的精準(zhǔn)控制成為保障飛行安全的關(guān)鍵。起落架回中試驗(yàn)是檢測起落架回中動作、回中角度和回中扭矩是否滿足的重要試驗(yàn)，合理的回中扭矩是保證起落架起飛過程中起落架能夠回到艙室的關(guān)鍵參數(shù)，若該參數(shù)偏離設(shè)計閾值，將導(dǎo)致收放機(jī)構(gòu)軌跡偏移、艙門卡滯等故障，嚴(yán)重威脅飛行安全。

2、目前針對飛機(jī)起落架回中時產(chǎn)生扭矩的測量初步發(fā)展了相關(guān)解決設(shè)備。例如專利申請?zhí)枮?02410625530.9的中國發(fā)明專利“飛機(jī)前起落架回中力矩動態(tài)測量裝置及方法”，此裝置的力矩傳動系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，扭簧難以拆裝，維修不便，且不同規(guī)格的起落架需要不同剛度的扭簧進(jìn)行匹配，通用性較差。例如專利申請?zhí)枮?02411990101.8的中國發(fā)明專利“一種飛機(jī)前起落架回中試驗(yàn)用扭轉(zhuǎn)裝置”，此裝置聚焦于起落架回中時的扭轉(zhuǎn)問題，相比于傳統(tǒng)的手動轉(zhuǎn)動起落架完成扭轉(zhuǎn)，此裝置可以自動化實(shí)現(xiàn)該過程并且控制精度更高，但并沒有檢測出起落架回中時所產(chǎn)生的扭矩，缺少對起落架回中性能的分析。例如專利申請?zhí)枮?01911038599?.7的中國發(fā)明專利“用于戰(zhàn)機(jī)前起落架回中性能試驗(yàn)裝置”，此裝置僅是針對起落架回中性能實(shí)驗(yàn)的一種結(jié)構(gòu)，測量回中后緩沖支柱活塞桿角度位置，并不能測出緩沖支柱活塞桿回中時所產(chǎn)生的扭矩大小，缺少對于起落架回中時產(chǎn)生扭矩的直觀分析。又如專利申請?zhí)枮?01910588163?.9的中國發(fā)明專利“起落架自動回中試驗(yàn)裝置”，該裝置針對起落架自動回中實(shí)驗(yàn)的一種裝置，實(shí)現(xiàn)了精確控制緩沖支柱活塞桿轉(zhuǎn)角的功能，但沒有體現(xiàn)出緩沖支柱活塞桿回中時扭矩動態(tài)變化的過程，不能繪制回中過程的扭矩變化曲線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供起落架回中扭矩通用試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法，解決了現(xiàn)有起落架回中扭矩試驗(yàn)中裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、彈簧頻繁更換導(dǎo)致通用性差的問題。

2、本發(fā)明的目的還在于提供飛機(jī)起落架回中扭矩通用試驗(yàn)方法。

3、本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案是：起落架回中扭矩通用試驗(yàn)裝置，包括機(jī)架結(jié)構(gòu)、運(yùn)動解耦機(jī)構(gòu)、扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架結(jié)構(gòu)將其中的各個結(jié)構(gòu)與外界分隔開；所述運(yùn)動解耦機(jī)構(gòu)下部連接有扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，所述扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)用于傳遞起落架回中時所產(chǎn)生的力并測量起落架回中時產(chǎn)生的扭矩；所述升降機(jī)構(gòu)安裝于機(jī)架結(jié)構(gòu)底板上，用于壓縮起落架緩沖支柱。

4、本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

5、機(jī)架結(jié)構(gòu)由鋼板焊接而成，整體基座布局合理緊湊，外形簡潔美觀，結(jié)構(gòu)牢固可靠，為其他機(jī)構(gòu)預(yù)留空間充足且不發(fā)生干涉，將其中的各個結(jié)構(gòu)與外界隔離開來并為各個機(jī)構(gòu)提供保護(hù)，保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

6、機(jī)架結(jié)構(gòu)由箱體上部蓋板、箱體中部板和箱體下部板組成，所述箱體中部板用于安裝扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，箱體下部板安裝于箱體中部板的下部，支撐整體結(jié)構(gòu)，箱體中部板的上部安裝箱體上部蓋板，將整體結(jié)構(gòu)的頂部密封。

7、運(yùn)動解耦機(jī)構(gòu)主要由輪軸固定座上部、導(dǎo)桿和滑動導(dǎo)套等組成；輪軸固定座下部安裝于連接板上方，用于固定起落架輪軸，輪軸固定座上部安裝于輪軸固定座下部上，防止在運(yùn)動解耦機(jī)構(gòu)下落時于起落架輪軸脫開影響扭矩測量，導(dǎo)桿的上部安裝于連接板上，下部由導(dǎo)桿固定板固定，避免在工作時發(fā)生晃動，導(dǎo)桿向下穿過滑動導(dǎo)套安裝板，導(dǎo)桿上部套接有滑動導(dǎo)套，滑動導(dǎo)套位于滑動導(dǎo)套安裝板之上，滑動導(dǎo)套安裝板連接于扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤軸承a之上使得整個運(yùn)動解耦機(jī)構(gòu)能夠自由轉(zhuǎn)動。

8、扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括齒輪軸、氣動牙嵌式離合器和氣動牙嵌式離合器主軸；轉(zhuǎn)盤軸承a安裝于箱體中部板之上，在轉(zhuǎn)盤軸承a外圈裝有主動齒輪，主動齒輪一側(cè)布置有與主動齒輪相嚙合的從動齒輪，從動齒輪安裝于齒輪軸上并用鎖緊擋圈和套筒進(jìn)行軸向定位，齒輪軸上部安裝有深溝球軸承，深溝球軸承固定在箱體上部蓋板上，齒輪軸中部安裝有深溝球軸承且固定在箱體中部板上，確保齒輪軸的固定與旋轉(zhuǎn)；氣動牙嵌式離合器連接于齒輪軸下部，氣動牙嵌式離合器下部用螺釘連有氣動牙嵌式離合器法蘭，氣動牙嵌式離合器法蘭內(nèi)部固定深溝球軸承，其內(nèi)圈固定在齒輪軸底端，氣動牙嵌式離合器法蘭下端連接氣動牙嵌式離合器主軸，氣動牙嵌式離合器主軸的上端固定深溝球軸承且安裝于箱體中部板上，氣動牙嵌式離合器主軸中部連接凸輪，凸輪由套筒進(jìn)行軸向定位，氣動牙嵌式離合器主軸的下部固定深溝球軸承且安裝于箱體下部板上穩(wěn)定整體結(jié)構(gòu)。

9、箱體下部板上安裝有滑槽底座，滑槽底座作為扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的支撐，用于放置直彈簧和壓力傳感器并提供導(dǎo)向作用，直彈簧和壓力傳感器上方用滑槽蓋進(jìn)行密封，直彈簧的前端設(shè)置有直彈簧封蓋，在系統(tǒng)工作時凸輪會擠壓直彈簧封蓋從而壓縮直彈簧，將力傳遞到壓力傳感器上，壓力傳感器另一端連接有絲杠頂件，絲杠頂件通過深溝球軸承與絲杠連接，絲杠通過絲杠套連接于箱體中部板上，絲杠套的內(nèi)部加工有螺紋；絲杠位于箱體外部的一端連接有旋轉(zhuǎn)手輪，旋轉(zhuǎn)手輪能夠?qū)毫鞲衅魇┘宇A(yù)緊力。

10、通過轉(zhuǎn)盤軸承a上的主動齒輪與從動齒輪配合，將回中的角度放大，并通過氣動牙嵌式離合器最終將力作用到直彈簧上。其中傳遞齒輪固定在基座上使其不能上下移動只能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。連接板與起落架的輪軸相連接將轉(zhuǎn)動進(jìn)行傳遞，連接板下端與導(dǎo)桿連接，下部與滑動導(dǎo)套連接使導(dǎo)桿可以自由的上下移動并將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給齒輪。轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈固定于基座上，外圈安裝有齒輪，同時滑動導(dǎo)套也與轉(zhuǎn)盤軸承的上端相連接固定。在回中試驗(yàn)時，回中過程中的扭矩通過轉(zhuǎn)盤軸承上的齒輪將其傳遞到一邊的從動齒輪上，實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞的同時，消除了光桿的上下耦合運(yùn)動。

11、齒輪的氣動牙嵌式離合器是傳遞齒輪將運(yùn)動傳遞下來通過放主動齒輪和氣動牙嵌式離合器最終將力作用到直彈簧上?；刂性囼?yàn)時，傳動齒輪通過軸套與運(yùn)動解耦機(jī)構(gòu)的4個導(dǎo)桿相連接，轉(zhuǎn)盤軸承上的齒輪接收到運(yùn)動解耦機(jī)構(gòu)從起落架緩沖支柱處獲得的回中扭矩，通過其齒輪將回中扭矩轉(zhuǎn)移到側(cè)邊的轉(zhuǎn)動軸上，轉(zhuǎn)動軸上安裝有氣動牙嵌式離合器，其下部裝有凸輪。通過氣動牙嵌式離合器將力傳遞到直彈簧上使其被壓縮，最終作用到壓力傳感器上，通過壓力傳感器完成被試件的回中扭矩通用試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集及記錄分析。壓力傳感器用于起落架回中過程中回中扭矩的實(shí)時測量；直彈簧用來提供回中過程中的隨動負(fù)載，是扭矩測量機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵元件。氣動牙嵌式離合器下部安裝有凸輪，當(dāng)回中扭矩通過傳動機(jī)構(gòu)帶動凸輪轉(zhuǎn)動時，凸輪將壓縮直彈簧。此時，直彈簧發(fā)生變形其作用力直接作用在壓力傳感器上。隨著回中的連續(xù)運(yùn)動，作用在壓力傳感器上的力連續(xù)不斷，就可測出整個回中過程中的回中扭矩曲線。氣動牙嵌式離合器的作用是為了在試驗(yàn)結(jié)束后，通過控制系統(tǒng)給其通電，讓來自直彈簧的反作用力得到釋放，不影響其他機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)作。

12、升降機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤軸承b、活塞桿和液壓缸；轉(zhuǎn)盤軸承b安裝于活塞桿頂部，在起落架回中試驗(yàn)時可與連接板同時轉(zhuǎn)動，活塞桿可推動連接板壓縮起落架的緩沖支柱。

13、本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案是：飛機(jī)起落架回中扭矩通用試驗(yàn)方法，具體操作步驟如下：

14、步驟1：工作人員首先將起落架回中扭矩通用試驗(yàn)裝置放置于起落架下方并調(diào)整液壓缸的軸線與起落架緩沖支柱的軸線相重合，此時機(jī)架結(jié)構(gòu)支撐整個裝置，確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；

15、步驟2：在測量開始前氣動牙嵌式離合器處于斷開狀態(tài)，使得扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的下部不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，驅(qū)動活塞桿推動連接板，將輪軸固定座下部貼緊起落架輪軸，并將輪軸固定座上部與輪軸固定座下部連接，活塞桿開始壓縮起落架緩沖支柱，同時控制起落架開始進(jìn)行轉(zhuǎn)彎；

16、步驟3：測量開始時確保氣動牙嵌式離合器處于閉合狀態(tài)，此時液壓缸做快撤動作，連接板下部的四根導(dǎo)桿通過滑動導(dǎo)套與主動齒輪相連并帶動其進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并通過從動齒輪將運(yùn)動傳遞到齒輪軸上，同時實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角的放大和增速。當(dāng)起落架進(jìn)行回中時，齒輪帶動凸輪壓縮會擠壓直彈簧封蓋，直彈簧封蓋壓縮直彈簧，將力傳遞到壓力傳感器上；當(dāng)結(jié)束回中扭矩測量后，此時直彈簧處于壓縮狀態(tài)，通過控制氣動牙嵌式離合器的開合，將直彈簧進(jìn)行釋放，之后直彈簧處于初始狀態(tài)；

17、步驟4：緩沖支柱上的回中扭矩最終作用到壓力傳感器上，測控系統(tǒng)實(shí)時記錄壓力傳感器的數(shù)據(jù)，可獲得回中過程中的回中扭矩，完成對待測產(chǎn)品的性能測試與記錄。

18、步驟5：在試驗(yàn)結(jié)束時升降機(jī)構(gòu)升高至運(yùn)動解耦機(jī)構(gòu)的連接板下方，將輪軸固定座上部拆下使輪軸與解耦機(jī)構(gòu)的連接板分離開來，再由升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)位。

19、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的機(jī)架結(jié)構(gòu)提供整個試驗(yàn)裝置的支撐和固定，確保試驗(yàn)過程中裝置的穩(wěn)定性，避免因振動或位移導(dǎo)致的測量誤差；運(yùn)動解耦機(jī)構(gòu)確保扭轉(zhuǎn)運(yùn)動獨(dú)立傳遞到扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，避免運(yùn)動的相互耦合；扭矩轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將扭轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為水平方向的線性運(yùn)動，并通過直彈簧和壓力傳感器完成扭矩測量。本發(fā)明的起落架回中扭矩試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡單、無需更換彈簧、可適用于不同規(guī)格的飛機(jī)起落架回中扭矩測量與試驗(yàn)，具有良好的通用性，可為飛機(jī)起落架的性能測試提供技術(shù)支撐，對起落架出廠檢驗(yàn)和飛機(jī)安全起降具有重要意義。