一种齿轮箱式轴向力加载装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110455539A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910635013.9(22)申请日2019.07.15(71)申请人成都航天科工微电子系统研究院有限公司地址610000四川省成都市天府新区华阳街道天府大道南段846号(72)发明人武春风郑宏兵白明顺蒲季春梁国斌陈黎李阳王付元(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人管高峰(51)Int.Cl.G01M15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种齿轮箱式轴向力加载装置及方法(57)摘要本发明公开了一种齿轮箱式轴向力加载装置及方法，所述装置包括：齿轮箱体、输入轴、第一输出轴和第二输出轴；第一输出轴和第二输出轴对称设置在输入轴两侧，并且输入轴、第一输出轴和第二输出轴通过斜齿轮的啮合连接；输入轴的一端穿过第一轴承经第一联轴器与第一测功机连接，另一端穿过第二轴承经法兰盘与涡桨发动机的输出轴连接；第一输出轴的一端穿过第三轴承经第二联轴器与第二测功机连接；第二输出轴的一端穿过第五轴承经第三联轴器与第三测功机连接。本发明能满足轴向力动态加载功能，可以为涡桨发动机输出轴进行轴向力加载。同时，其造价低廉，安装方便，安全可靠。CN110455539ACN110455539A权利要求书1/2页1.一种齿轮箱式轴向力加载装置，其特征在于，包括：齿轮箱体、输入轴、第一输出轴和第二输出轴；第一输出轴和第二输出轴对称设置在输入轴两侧，并且输入轴、第一输出轴和第二输出轴通过斜齿轮的啮合连接；所述齿轮箱体上相对的侧壁上设置有第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四轴承、第五轴承和第六轴承；输入轴通过第一轴承和第二轴承在齿轮箱体上形成支撑；第一输出轴通过第三轴承和第四轴承在齿轮箱体上形成支撑；第二输出轴通过第五轴承和第六轴承在齿轮箱体上形成支撑；输入轴的一端穿过第一轴承经第一联轴器与第一测功机连接，另一端穿过第二轴承经法兰盘与涡桨发动机的输出轴连接；第一输出轴的一端穿过第三轴承经第二联轴器与第二测功机连接；第二输出轴的一端穿过第五轴承经第三联轴器与第三测功机连接。2.根据权利要求1所述的齿轮箱式轴向力加载装置，其特征在于，所述第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器为花键联轴器。3.根据权利要求1所述的齿轮箱式轴向力加载装置，其特征在于，所述第一轴承和第二轴承为滚棒轴承。4.根据权利要求1所述的齿轮箱式轴向力加载装置，其特征在于，第三轴承、第四轴承、第五轴承和第六轴承为角接触球轴承。5.一种基于权利要求1-4任一项所述的齿轮箱式轴向力加载装置的齿轮箱式轴向力加载方法，其特征在于，包括：(1)通过第一测功机控制输入轴的恒定转速；(2)通过第二测功机和第三测功机控制输出轴的扭矩；(3)在第二测功机和第三测功机控制输出轴的扭矩时，通过第一测功机控制输入轴的扭矩。6.根据权利要求5所述的齿轮箱式轴向力加载装置的控制方法，其特征在于，所述第二测功机和第三测功机获得的斜齿轮产生的合扭矩M与轴向力Fa的表达关系式为其中，d为斜齿轮的分度圆直径，β为斜齿轮的螺旋角。7.根据权利要求5所述的齿轮箱式轴向力加载装置的控制方法，其特征在于，所述第二测功机和第三测功机采用PID的方式控制第一输出轴和第二输出轴的扭矩。8.根据权利要求7所述的齿轮箱式轴向力加载装置的控制方法，其特征在于，所述第二测功机和第三测功机采用PID的方式控制第一输出轴和第二输出轴的扭矩的方法为：(1)利用磁滞力对第一输出轴和第二输出轴的扭矩进行调整，并监测第一输出轴和第二输出轴的实时扭矩值；(2)将第一输出轴和第二输出轴的实时扭矩值与目标扭矩值进行对比，若第一输出轴和第二输出轴的实时扭矩值与目标扭矩值相差较大，则对第一输出轴和第二输出轴的扭矩进行循环调节，直至实时扭矩值逼近目标扭矩值。9.根据权利要求5所述的齿轮箱式轴向力加载装置的控制方法，其特征在于，所述第一测功机采用PID的方式控制输入轴的扭矩。10.根据权利要求7所述的齿轮箱式轴向力加载装置的控制方法，其特征在于，所述第一测功机采用PID的方式控制输入轴的扭矩的方法为：2CN110455539A权利要求书2/2页(1)利用磁滞力对输入轴的扭矩进行调整，并监测输入轴的实时扭矩值；(2)若输入轴的实时扭矩值与剩余扭矩值不匹配，则对输入轴的扭矩进行循环调节，直至输入轴的实时扭矩值与剩余扭矩值相匹配。3CN110455539A说明书1/4页一种齿轮箱式轴向力加载装置及方法技术领域[0001]本发明涉及轴向力加载试验技术领域，尤其是一种齿轮箱式轴向力加载装置及方法。背景技术[0002]在涡桨发动机试车试验中，其输出轴是未装配螺旋桨的，常常利用电涡流测功器代替螺旋