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专利号: 2020101466589
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种涵道风扇多自由度测试装置,其特征在于,包括支架、设置在所述支架顶端的悬臂、悬吊关节和用于连接待测涵道风扇的旋转框架单元,所述旋转框架单元通过所述悬吊关节与所述悬臂连接;

其中,所述旋转框架单元包括自上而下依次设置的X轴旋转关节、拉压力计、Z轴旋转关节和用于连接所述待测试涵道风扇的连接组件;

所述X轴旋转关节,用于实现所述待测涵道风扇绕X轴方向旋转;

所述Z轴旋转关节,用于实现所述待测涵道风扇的沿Z轴方向的自转;

所述X轴旋转关节的底端通过所述拉压力计连接所述Z轴旋转关节;所述Z轴旋转关节的底端连接所述连接组件。

2.根据权利要求1所述的涵道风扇多自由度测试装置,其特征在于,在所述悬臂的末端设置Y轴旋转关节,所述的Y轴旋转关节用于实现所述待测涵道风扇绕Y轴方向旋转;

其中,所述的Y轴旋转关节包括沿Y轴方向设置的Y轴、Y轴轴承座一、Y轴轴承一、Y轴轴承座二和Y轴轴承二;

所述Y轴水平插置在所述悬臂末端,在所述Y轴的前端设置有与所述悬臂的螺孔对应设置的螺纹,所述Y轴的末端外露,且设置有Y轴止口;所述悬吊关节的顶端开设有通孔,所述Y轴穿过所述通孔与所述悬吊关节旋转连接;

所述Y轴轴承一和Y轴轴承二依次设置在所述Y轴上;所述Y轴与所述Y轴轴承一的内圈以及所述Y轴轴承二的内圈过盈配合,所述Y轴轴承一的外圈与所述Y轴轴承座一过盈配合;

所述Y轴轴承二的外圈与所述Y轴轴承座二过盈配合;所述Y轴轴承座一和所述Y轴轴承座二与所述悬臂固定连接。

3.根据权利要求2所述的涵道风扇多自由度测试装置,其特征在于,在所述悬臂末端设置有用于连接所述悬吊关节的安装槽,所述安装槽与所述悬吊关节的通孔对应设置;在所述Y轴末端设置有用于限位所述悬吊关节的摩擦圈。

4.根据权利要求1所述的涵道风扇多自由度测试装置,其特征在于,

所述X轴旋转关节包括与所述悬吊关节同步旋转的X轴、X轴轴承、X轴端盖以及X轴轴承座;其中,所述悬吊关节的顶端连接所述悬臂,所述悬吊关节的底端的外径与所述X轴的内孔过盈配合;所述X轴轴承通过所述X轴端盖固定在所述X轴轴承座上,所述X轴轴承的外圈与所述X轴轴承座过盈配合,所述X轴轴承的内圈与所述X轴过盈配合;所述X轴轴承座的底端连接所述拉压力计。

5.根据权利要求1所述的涵道风扇多自由度测试装置,其特征在于,

所述Z轴旋转关节包括Z轴、Z轴端盖、Z轴轴承、Z轴轴承外环以及下承力零件;其中,所述Z轴的顶端连接所述拉压力计,所述Z轴的外径表面与所述Z轴轴承的内径表面过盈配合,所述Z轴轴承的外径表面与Z轴轴承外环的内径表面过盈配合,在所述Z轴轴承外环的上端设置用于限位所述Z轴轴承的Z轴端盖;所述Z轴轴承外环的底端通过所述下承力零件连接所述连接组件。

6.根据权利要求1或5所述的涵道风扇多自由度测试装置,其特征在于,

在所述支架侧面设置有T型槽,在所述悬臂的前端开设有与用于容置所述支架的限位孔,所述支架与所述悬臂通过T形螺母相连接。

7.根据权利要求2或6所述的涵道风扇多自由度测试装置,其特征在于,在所述悬臂与所述支架之间设置有斜拉筋;

所述斜拉筋由2个导轨和连接2个导轨的斜拉筋固定块组成;所述2个导轨分别固定在所述支架和所述悬臂上,在所述导轨上设置有与所述斜拉筋固定块对应设置的固定槽。

8.根据权利要求7所述的涵道风扇多自由度测试装置,其特征在于,

所述连接组件包括短框架、水平框架以及连接所述短框架和所述水平框架的框架连接件;

所述短框架与所述待测涵道风扇的支耳螺接,所述框架连接件与所述水平框架螺接。

9.一种涵道风扇多自由度测试方法,利用上述权利要求1-8中任一项所述的涵道风扇多自由度测试装置实现涵道风扇的多自由度测试,所述方法包括:将待测涵道风扇通过连接组件固定在Z轴旋转关节的下方,将连接有待测涵道风扇的Z轴旋转关节通过拉压力计连接X轴旋转关节,并组成旋转框架单元,将连接有待测涵道风扇的旋转框架单元通过悬吊关节套设在悬臂的Y轴旋转关节的Y轴上;将悬臂固设在支架上;

当测试不包含Y轴方向的涵道风扇的姿态时,摘除摩擦圈,将悬吊关节安装在所述悬臂的安装槽上;开启涵道风扇,所述涵道风扇带动所述Z轴旋转关节的Z轴轴承外环自转,以实现涵道风扇Z轴方向的自由度释放;连接有Z轴旋转关节的涵道风扇围绕X轴旋转关节的X轴旋转,以实现涵道风扇X轴方向的自由度释放,通过拉压力计测得所述涵道风扇的升力数据,通过涵道风扇的飞行控制系统获得涵道风扇的姿态角数据;

当测试包含Y轴方向的涵道风扇的姿态时,将悬吊关节限位在摩擦圈与Y轴止口之间;

连接有旋转框架单元的涵道风扇通过悬吊关节围绕所述Y轴旋转,以实现涵道风扇Y轴方向的自由度释放,通过拉压力计测得所述涵道风扇的升力数据;通过涵道风扇的飞行控制系统获得涵道风扇的姿态角数据;

将所获得的的升力数据和姿态角数据传输至计算机进行数据分析,完成涵道风扇测试。

10.根据权利要求9所述的涵道风扇多自由度测试方法,其特征在于,

所述的Y轴旋转关节包括的沿Y轴方向设置的Y轴、Y轴隔圈一、Y轴轴承座一、Y轴轴承一、Y轴隔圈二、Y轴轴承座二和Y轴轴承二;

所述Y轴水平插置在所述悬臂末端,在所述Y轴的前端设置有与所述悬臂的螺孔对应设置的螺纹,所述Y轴的末端外露,且设置有Y轴止口;所述悬吊关节的顶端开设有通孔,所述Y轴穿过所述通孔与所述悬吊关节旋转连接;

所述Y轴隔圈一、2个Y轴轴承一、Y轴隔圈二和Y轴轴承二依次设置在所述Y轴上;所述Y轴与2个Y轴轴承一的内圈以及所述Y轴轴承二的内圈过盈配合,所述Y轴轴承一的外圈与所述Y轴轴承座一过盈配合;所述Y轴轴承二的外圈与所述Y轴轴承座二过盈配合;所述Y轴轴承座一和所述Y轴轴承座二与所述悬臂固定连接。