落震试验侧向滑移试验机构及落震试验装置的制作方法

本实用新型属于动态力学试验领域，尤其涉及一种落震试验侧向滑移试验机构及落震试验装置。

背景技术：

起落架作为飞机的起落装置，是飞机重要的承力部件，用于飞机的起降滑跑、机场滑行和地面运动时减缓冲击。飞机在着陆过程中起落架将承受很大的冲击载荷，而这种冲击载荷被认为是影响飞机起落架结构损伤的最重要因素之一，可见，相对于其他飞机部件来说，起落架是飞机比较薄弱的环节。因此，起落架设计制造技术在现代飞机设计和制造中占有举足轻重的地位。飞机起落架落震试验是在地面专门试验设施上进行模拟飞机着陆撞击地面的一种动力特性试验，是飞机起落架缓冲器设计的关键环节。

板簧式起落架是一种利用结构弹性变形实现缓冲的起落架，主要用来吸收飞机着陆时垂向的撞击能量，并减小滑跑过程中传递到飞机结构上的地面载荷，是实现飞机起飞、滑跑、着陆安全稳定的保障。

图1为板簧式起落架的落震过程中的三种位置状态， 当主起落架处于全伸长状态（着陆前的状态）时，轮轴中心线与水平面呈一定夹角；落震后飞机着陆时的功量由板簧的压缩形变产生热能和缓冲器（含轮胎）的压缩变形热能共同吸收，因而板簧起落架开始产生侧向滑移，当主起落架处于全压缩状态（着陆中且此时板簧及缓冲器完全吸收着陆撞击能量，并准备开始反弹）时，轮轴中心线的高度较全伸长状态升高，并与水平面呈一定的夹角，侧向滑移结束。当主起落架处于停机状态（着陆完成并稳定后的状态）时，轮轴中心线垂直升高一定距离，并与水平面平行，同时板簧上表面与水平面呈也呈一定的夹角。

目前，国内的起落架落震试验主要是针对常见的在立柱式试验台上进行的，主要测量落震高度，垂直载荷等试验参数。板簧起落架由于其特殊性，需要测量垂直和侧航向两个方向的功量。目前还没有相应的震落试验技术成果应用，因此，研制开发一套针对板簧起落架的落震试验系统具有重要的科学研究意义和工程实用价值。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可在落震试验中真实模拟起落架机轮触台后的侧向滑移要求的落震试验侧向滑移试验机构，还相应提供一种具有该试验机构的落震试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种落震试验侧向滑移试验机构，包括侧向滑移板组件和测试组件；

所述侧向滑移板组件设于落震试验的测力平台上，用于将被测对象的侧向滑移量传递给测试组件；

所述测试组件与侧向滑移板组件相连，用于测量被测对象的侧向滑移量。

藉由上述结构，可解决在落震试验中模拟起落架机轮触台后的侧向滑移测量问题。

作为上述技术方案的进一步改进：

为模拟实际工况，以实现将被测对象的近真实的侧向滑移量传递给测试组件，所述侧向滑移板组件满足：

上表面与被测对象接触表面之间的静摩擦力f1大于被测对象侧航向力的最大值，下表面与测力平台之间的静摩擦力f2与实际工况测量值相同。由于F侧航向力max＜f1，被测对象和侧向滑移板组件之间无相对运动，且由于f2近似使用工况，因而侧向滑移板组件传递给测试组件的侧向滑移量接近被测对象的真实侧向滑移量。

为方便调整f1和f2，所述侧向滑移板组件包括固连的上摩擦板和下摩擦板，所述上摩擦板用于调节静摩擦力f1，所述下摩擦板用于调节静摩擦力f2。

所述测试组件包括齿条和与齿条啮合传动的齿轮，所述齿条的一端与侧向滑移板组件沿侧向滑移方向延伸的端部固连，所述齿条的另一端悬空。通过齿轮齿条传递运动，结构稳定可靠。

所述测试组件还包括固定基座和销轴，所述齿轮为扇形齿轮，所述扇形齿轮包括铰接端和啮合端，所述铰接端通过所述销轴与固定基座铰接，所述啮合端与齿条啮合传动；所述销轴的轴向方向与侧向滑移方向垂直。

为实现侧向滑移板组件复位，所述测试组件还包括扭簧，所述扭簧套设于销轴上且位于齿轮和固定基座之间，所述扭簧包括固定端和作用端，所述固定端固定在固定基座上，所述作用端固定在齿轮上。如此，侧向滑移将转化为扭簧形变，扭簧形变可实现在起落架触底回弹与摩擦板脱离后，将侧向滑移板组件复位。

所述固定基座包括两个平行间隔设置的竖梁，所述两个竖梁的上端及齿轮的铰接端均开设有供销轴穿过的通孔，所述铰接端通过所述销轴与两个竖梁的上端分别相连，所述齿轮设于两个竖梁之间，所述齿轮与两个竖梁之间均设有扭簧。

所述固定基座还包括连接于两个竖梁下端之间的横梁，所述固定基座通过横梁与调节基座可拆卸连接。

调节基座的顶部设有与安装轴配合的安装孔，安装轴与安装孔过盈配合，通过调整安装轴伸入安装孔的深度从而调节固定基座和齿轮高度，以保证齿轮和齿条的啮合。

为实现扭簧的稳定安装及可靠的扭转变形，所述齿轮通过轴套套设于销轴上，所述竖梁的内侧面开设有容纳槽，所述扭簧的一个端面与轴套抵接，所述扭簧的另一个端面与容纳槽的底面抵接。

为实现扭簧两个端部与相应部件的可靠固定且实现可靠的扭转变形，所述容纳槽的侧壁上开设有与所述固定端配合的第一容纳孔，所述齿轮的通孔的侧壁上开设有与所述作用端配合的第二容纳孔，所述固定端置于第一容纳孔中，所述作用端置于第二容纳孔中。

所述销轴的两端设有用于防止销轴脱出的止动件。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种落震试验装置，包括测力平台，还包括上述的落震试验侧向滑移试验机构。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本机构可在落震试验中不影响其他参数测量的情况下模拟测试起落架机轮触台后的侧向滑移，尤其适用于侧向滑移量较大的起落架的试验模拟。

2、本实用新型通过齿轮齿条传递运动，结构稳定可靠；并且巧妙地通过将侧向滑移转化为扭簧形变，在起落架触底回弹与摩擦板脱离后，扭簧复位从而将侧向滑移板组件复位。因此，模拟试验实施方便，极大地提高了试验效率，适应性广。

3、试验装置结构新颖，可靠性及准确性高，适用性强，可重复拆装利用。并可根据上述机构的技术方案更改相应的尺寸，可应用于结构弹性变形明显的其它类似结构的地面试验设备安装及落震试验。

附图说明

图1为板簧式起落架的落震过程中的三种位置状态图。

图2为本实用新型实施例的落震试验装置结构示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为图3中B处放大图。

图5为图4的C-C剖视图。

图6为图4的D-D 剖视图。

1、侧向滑移板组件；11、上摩擦板；12、下摩擦板；13、基板；2、测试组件；21、齿条；22、齿轮；221、铰接端；222、啮合端；223、第二容纳孔；23、固定基座；231、竖梁；2311、容纳槽；2312、第一容纳孔；232、横梁；2321、安装轴；24、销轴；241、止动件；25、扭簧；251、固定端；252、作用端；26、轴套；27、调节基座；271、安装孔；3、测力平台。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例：

如图1所示，本实施例的落震试验装置，包括测量平台3和落震试验侧向滑移试验机构。该落震试验侧向滑移试验机构包括侧向滑移板组件1和测试组件2。

侧向滑移板组件1设于落震试验的测力平台3上，用于将被测对象的侧向滑移量传递给测试组件2；测试组件2与侧向滑移板组件1相连，用于测量被测对象的侧向滑移量。

其中，组件1从上至下包括通过螺钉固连的上摩擦板11、基板13和下摩擦板12。通过上、下摩擦板调节模拟不同的地面摩擦系数及侧向滑动或滚动摩擦系数。

在进行被测对象的侧向滑移试验时，上摩擦板11和下摩擦板12需满足以下条件：

上摩擦板11的上表面与被测对象接触表面之间的静摩擦力f1大于被测对象侧航向力的最大值，下摩擦板12的下表面与测力平台3之间的静摩擦力f2与实际工况测量值相同。

本实施例中，测试组件2包括齿条21、齿轮22、U型的固定基座23、销轴24、扭簧25、轴套26和调节基座27。测量平台3及调节基座27通过地脚螺栓安装固定在地面上，固定基座23固定于调节基座27上。

其中，齿条21与齿轮22啮合传动，齿条21的一端与侧向滑移板组件1沿侧向滑移方向延伸的端部通过螺钉固连，齿条21的另一端悬置于固定基座23的U型槽中。

齿轮22为扇形齿轮，扇形齿轮包括铰接端221和啮合端222，啮合端222与齿条21啮合传动。

本实施例中，固定基座23包括两个平行间隔设置的竖梁231，以及连接于两个竖梁231下端之间的横梁232。固定基座23通过横梁232固定于调节基座27之上。

固定基座23的两个竖梁231的上端及齿轮22的铰接端221均开设有供销轴24穿过的通孔，齿轮22通过轴套26套设于销轴24上且限定于两个竖梁231之间，销轴24的两端设有用于防止销轴24脱出的止动件241。销轴24的轴向方向与侧向滑移方向（如图1的箭头所示）垂直。

两个扭簧25套设于销轴24上且分设于齿轮22与两个竖梁231之间。竖梁231的内侧面开设有容纳槽2311，扭簧25的一个端面与轴套26抵接，扭簧25的另一个端面与容纳槽2311的底面抵接。扭簧25包括固定端251和作用端252，容纳槽2311的侧壁上开设有与固定端251配合的第一容纳孔2312，齿轮22的通孔的侧壁上开设有与作用端252配合的第二容纳孔223，固定端251置于第一容纳孔2312中，作用端252置于第二容纳孔223中。

本实施例中，调节基座27的顶部设有与安装轴2321配合的安装孔271，安装轴2321与安装孔271过盈配合，通过调整安装轴2321伸入安装孔271的深度从而调节固定基座23和齿轮22高度，以保证齿轮22和齿条21的啮合。

本实施例通过将侧向滑移板组件置于测力平台上，侧向滑移板组件由上、下摩擦板及基板组成，通过螺钉连接，并通过上下摩擦板调节模拟不同的地面摩擦系数及侧向滑动或滚动摩擦系数；齿条与组合摩擦板通过螺钉连接，齿条与齿轮通过啮合与齿轮相互传递运动；齿轮两端面、及固定基座两内侧端面设计扭簧槽，与扭簧配合使用，轴套与齿轮安装孔配合，再通过销轴将齿轮、扭簧、固定基座固定连接，并进行位置约束；摩擦板的侧向滑移转化为扭簧形变；固定基座与所述调节基座通过孔—轴方式连接，可调整侧向滑移时航向微小的滑移分量，调节基座用于调整侧滑装置高度。

上述落震试验侧向滑移试验机构的安装过程如下：

S1.根据试验要求调节上下摩擦板摩擦系数，并将组合摩擦板安装在测力平台上；

S2.齿条通过螺钉与组合摩擦板连接；

S3.根据试验要求设计扭簧，并将齿轮与扭簧配合安装及调节扭簧预紧力后，通过轴套和安装销轴与固定基座连接；

S4.固定基座底部轴与调节基座上端面孔配合安装，并同过调节基座调整装置高度，使齿轮与齿条啮合，达到相互传动效果。

由于板簧的特殊性，采用本实施例的落震试验装置模拟板簧式起落架着陆进行各项试验数据测量的思路分为两步：先测试垂直载荷，再模拟侧向航向试验。

在进行垂向载荷测试时，因此需要先抵消侧航向载荷影响以测量单纯的垂直载荷，则需要使下摩擦板与测力平台之间的静摩擦力f2′尽可能小，使上摩擦板11与板簧起落架轮胎之间的静摩擦力f1尽可能大，且F侧航向力max＜f1，f1≥50f2′，这样测力平台3测出的力近似为单纯的垂向载荷。

调整垂直功量到位后，再进行侧向航向模拟试验，为模拟真实工况，需要更换下摩擦板12，使下摩擦板12的下表面与测力平台3之间的静摩擦力f2近似使用工况（因为f=umg，所以先调节垂直功量，再调节侧向功量）。也即，在进行侧向航向模拟试验中，由于F侧航向力max＜f1，板簧起落架和侧向滑移板组件之间无相对运动，且由于f2近似使用工况，因而侧向滑移板组件1传递给测试组件2的侧向滑移量接近被测对象的真实侧向滑移量。再通过齿轮齿条啮合将侧向滑移转化成扭簧形变，起落架回弹与侧向滑移板脱离后，扭簧通过齿轮齿条将侧向滑移板复位，从而实现侧向航向试验的近似真实模拟。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。