弹簧套摩擦力的测量方法与流程

本发明涉及飞机机轮刹车装置领域，具体是一种用于飞机机轮刹车装置自动调隙机构的弹簧套的摩擦力测量方法。

背景技术

为适应现代飞机刹车性能要求，航空机轮刹车装置带有自动调隙机构。其功用是，当飞机多次着陆刹车以后，由于刹车摩擦材料的磨损，使活塞与压紧盘之间的距离增大。为了保证刹车性能，提高刹车灵敏度，该机构能自动补偿刹车盘的磨损带来的行程变化，使操作活塞与压紧盘之间的工作间隙符合规定要求。弹簧套是一种自动调隙机构元件，与拉杆配合使用。弹簧套压套在拉杆上，二者结合处形成摩擦副。弹簧套式自动调隙机构结构简单，使用可靠，是盘式刹车机轮上主要应用的结构类型。调隙机构未启动时，弹簧套与拉杆无相对位移，弹簧套夹持住拉杆；调隙机构启动时，拉杆要克服弹簧套的摩擦力(也叫夹持力、裹紧力)，从弹簧套内拽拉出来，即弹簧套与拉杆发生相对位移。松开刹车后，弹簧套处在拉杆上新的位置，活塞复位以新的基准进行，因而压紧环、活塞较调隙前相应多伸出一点长度，保证使用中刹车间隙不变。同时，可以控制活塞行程，提高刹车灵敏性。弹簧套是自动调隙机构的关键零件，其摩擦力大小和稳定决定自动调隙机构运行的性能和可靠性。弹簧套摩擦力必须满足技术条件要求，摩擦力过大或摩擦力过小都是不能实现自动调隙的目的。弹簧套摩擦力测量是评判弹簧套零件技术性能的直接和有效手段，也是保证航空机轮产品技术质量性能的重要环节。因此，每批生产的每个弹簧套需要做拉出摩擦力测量试验。现有测量方法存在主要不足是测试条件不能真实的反映或较好的模拟弹簧套的使用状况。在实际使用中，弹簧套是一点一点即逐步被拉出，从拉杆头固定端移动到拉杆杆头，而测力试验是一次拉到底即一步即走完拉杆工作行程段，另外，拉杆移动速度过高。因此可能将一些本来不合格的零件判为合格，或将一些本来合格的零件判为不合格。装配试验和使用中出现的弹簧套松动故障，除了零件本身制造因素外，一个值得深究的是弹簧套摩擦力测量结果的准确性。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的不足，本发明提出了一种弹簧套摩擦力的测量方法。

本发明的具体过程是：

步骤1，磨合：

将弹簧套-拉杆组件安装在拉力机上，固定住弹簧套，推拉拉杆移动，使弹簧套与拉杆发生相对位移，进行拉拔磨合试验；磨合试验参数为：拉杆移动速度：130～300mm/min；拉杆移动行程：大于等于拉杆工作行程段长度。

所述的弹簧套-拉杆组件是将待测弹簧套压套在拉杆上得到。

所述拉拔磨合试验的具体过程是：

当弹簧套的端面距拉杆头的装配位置5～8mm时：

ⅰ一次性将弹簧套从装配位置拉出到与拉杆头齐平处位置，或一次性将拉杆从拉杆头与弹簧套齐平处推压弹簧套移动到装配位置，使拉杆从弹簧套中伸出长度；

ⅱ从弹簧套与拉杆头齐平处位置推压拉杆移动，使弹簧套回到装配位置。

以上为一个推拉过程。重复所述推拉过程25～45次。完成弹簧套与拉杆的拉拔磨合。

步骤2，清洗：

将磨合后的弹簧套清洗，去除弹簧套内孔和簧丝间的磨屑污物。

步骤3，测试：

更换磨合试验用过的拉杆；将清洗过的弹簧套压套在新换的拉杆上，并使弹簧套上端面距离拉杆头10mm的装配位置，或使弹簧套的端面与拉杆头齐平。在拉杆与弹簧套二者的配合表面涂抹润滑脂或液压油。得到新的弹簧套-拉杆组件。

更换磨合试验用过的拉杆；将清洗过的弹簧套压套在新换的拉杆上，并使弹簧套上端面距离拉杆头的装配位置10mm，或使弹簧套的端面与拉杆头齐平。在拉杆与弹簧套二者的配合表面涂抹润滑脂或液压油。得到新的弹簧套-拉杆组件。

将得到的新弹簧套-拉杆组件安装在拉力机上，固定住弹簧套，推拉拉杆移动，使弹簧套与拉杆发生相对位移，并置于油盒中进行摩擦力的测力试验。

为调校测试系统，进行1～2次预测试。

测力试验参数：拉杆移动速度为30～60mm/min；

测力试验中，拉杆移动行程在拉杆工作行程段逐步一点一点的拉拽拉杆移动测试，每步的移动距离为1.5～3mm，直到外伸的拉杆头与弹簧套端面齐平，即拉杆走完弹簧套上的工作行程段；该拉拽移动的过程为一个测试行程。拉拽拉杆移动测试后，按上述拉拽拉杆的方法推压拉杆再进行移动测试；该推压移动的过程为一个测试行程。以上为一个推拉过程。重复所述拉拽和推压过程3～5次。在所述各测试行程中，当拉杆在拉拽或推压作用下每移动一个距离即产生一个摩擦力，位于拉力机上的载荷传感器将输出的拉拽载荷或推压载荷传输给计算机，经a/d转换，计算机实时采集载荷数据，采样周期2-10ms。计算机比较得到的各载荷数据，得到最大载荷值，此值即为弹簧套拉出的摩擦力。

步骤4，评定。将步骤3得到的摩擦力测力试验结果与合格判据进行对比，即可得到弹簧套摩擦力是否合格的结论。

合格判据为连续2次测力循环中，弹簧套摩擦力均达到规定值；一拉一推为1次循环，弹簧套摩擦力达到规定值即认为合格；根据测力试验结果第2～3次拉-推测力循环值弹簧套摩擦力达到规定值，判定结论是弹簧套摩擦力合格。

所述试验夹具包括上夹头和下夹头。上夹头与拉力机的移动横梁做动杆联接固定，下夹头与底座联接固定。

在所述上夹头的底板开有t形槽，该t形槽槽底部为半圆形，该半圆形的圆心与盒形件底板的几何中心重合。t形槽的宽度略大于拉杆的钉头直径和拉杆的光杆直径，以便于将拉杆的钉头和光杆部分滑动装入。盒形件顶板上表面几何中心有伸出的短柱，用来与移动横梁做动杆联接固定。在所述上夹头内部有刚性垫块，以向拉杆传递推压力。上夹头用于装夹固定拉杆，向拉杆传递力和传递运动。下夹头的顶板上开有槽，槽底部为半圆形，该半圆形的圆心与盒形件顶板的几何中心重合。所述槽的宽度稍微大于拉杆的光杆直径，以便于将拉杆的光杆部分滑动装入。盒形件底板下表面的几何中心有伸出的短柱，用于与拉力机底座联接固定。盒形件内部有两个半圆柱形的半垫块，并由两个半圆柱形的半垫块拼合组成圆柱形的垫块。所述拼合组成的垫块的中心有与拉杆间隙配合的通孔。所述垫块的上表面支承弹簧套，为推压拉杆提供推力。

所述下夹头内灌满用于弹簧套的试验的液压油。

本发明的试验条件很接近实际使用状况，弹簧套是一点一点即逐步被拉出。所采用磨合和合理的拉杆移动速度，提高了弹簧套摩擦力的测试准确性，有利于提高和保证产品质量，也有利于生产制造，避免不必要的损失。本发明具有结构合理、使用方便、测试准确等特点，能够满足弹簧套摩擦力测试和质量评定。

附图说明

图1是本发明的弹簧套摩擦力测试流程图；

图2是本发明的试验夹具图。图中：

1上夹头；2下夹头；3第一垫块；4第二垫块。

具体实施方式

本实施例是一种弹簧套摩擦力的测量方法，通过已有的弹簧套摩擦力测试系统实施。所述弹簧套摩擦力测试系统包括：拉力机、试验夹具和计算机。

所述的拉力机为包括底座、伺服电机、调速减速器、滚珠丝杠、移动横梁、载荷传感器、位移传感器和控制面板，其中：伺服电机和调速减速器安装在底座内，用于驱动和按需要速度传动滚珠丝杠，进而带动移动横梁上下移动；滚珠丝杠竖立固定在底座侧面；移动横梁与滚珠丝杠机械联接，可随滚珠丝杠旋转而上下移动；控制面板位于滚珠丝杠立柱上，用于手动操作试验。

滚珠丝杠立柱上竖直固定的钢板尺和位置开关，用于调节移动横梁行程。

载荷传感器安装在移动横梁做动杆端头内，检测推拉拉杆施加的载荷，即弹簧套与拉杆之间的摩擦力；载荷传感器产生的电信号用电线提供给计算机。

位移传感器安装在移动横梁上，或内置于伺服电机，用于测量推拉拉杆的位移。

本实施例的具体过程是：

步骤1，磨合。将待测弹簧套压套在拉杆上，使弹簧套与拉杆头之间有5mm的装配间距。在将所述弹簧套压套在拉杆上时，在二者的配合面之间涂抹润滑脂或液压油。得到弹簧套-拉杆组件。

将得到的弹簧套-拉杆组件安装在拉力机上，固定住弹簧套，推拉拉杆移动，使弹簧套与拉杆发生相对位移，进行拉拔磨合试验；磨合试验参数为：拉杆移动速度：130～300mm/min；拉杆移动行程：大于等于拉杆工作行程段长度。所述的拉杆工作行程段由该拉杆所在的自动调隙机构确定。

拉拔磨合试验的具体过程是：

当弹簧套外端面处于距离拉杆头端面5～8mm的初装位置时：

ⅰ一次性将该弹簧套拉至与拉杆头齐平处，再一次性推压该弹簧套，使该弹簧套的内端面移动至所述拉杆工作行程段的起始端，拉杆从弹簧套中伸出；

ⅱ从弹簧套与拉杆头齐平处位置推压拉杆移动，使弹簧套回到装配位置。

以上为一个推、拉过程。重复所述推、拉过程25～45次。完成弹簧套与拉杆的拉拔磨合。

本实施例中，弹簧套端面处于距离拉杆头的装配位置为8mm。

一般规定要求，在气压刹车中零件配合面涂抹润滑脂，在液压刹车中涂抹液压油并放在油中测试。本实施例为液压刹车工作在油中，拉杆与弹簧套的配合表面按要求涂抹液压油，并置于油中测试；采用压床和压具将弹簧套压套在拉杆上，弹簧套处于靠近拉杆头的位置，拉杆头从弹簧套中伸出；磨合试验参数：拉拽、推压移动速度：250mm/min；拉杆移动行程：一次性拉到位；磨合试验次数：拉出和推入拉杆各35次；

步骤2，清洗。将磨合后的弹簧套清洗，去除弹簧套内孔和簧丝间的磨屑污物；

所述的清洗方法包括手工刷洗，机械振动、超声波法清洗。

本实施例采用手工法浸泡和刷洗；先将弹簧套放入汽油中浸泡，用镊子夹住弹簧套摇晃几次，用刷子清除掉弹簧套磨合试验后内孔和外圆上的脏污物。

步骤3，测试。

更换磨合试验用过的拉杆；将清洗过的弹簧套压套在新换的拉杆上，并使弹簧套上端面距离拉杆头10mm的装配位置，或使弹簧套的端面与拉杆头齐平。在拉杆与弹簧套二者的配合表面涂抹润滑脂或液压油。得到弹簧套-拉杆组件。

将得到的弹簧套-拉杆组件安装在拉力机上，固定住弹簧套，推拉拉杆移动，使弹簧套与拉杆发生相对位移，并置于油盒中进行摩擦力的测力试验。

为调校测试系统，进行1～2次预测试。

测力试验参数：拉杆移动速度为30～60mm/min；

拉杆移动行程为在拉杆工作行程段逐步一点一点的拉拽拉杆移动测试，每步的移动距离为1.5～3mm，直到外伸的拉杆头与弹簧套端面齐平，即拉杆走完弹簧套上的工作行程段；该拉拽移动的过程为一个测试行程。拉拽拉杆移动测试后，按上述拉拽拉杆的方法推压拉杆再进行推压拉杆移动测试；该推压移动的过程为一个测试行程。以上为一个推拉过程。重复所述拉拽和推压过程3～5次。在所述各测试行程中，当拉杆在拉拽或推压作用下每移动一个距离即产生一个摩擦力，位于拉力机上的载荷传感器将输出的拉拽载荷或推压载荷传输给计算机，经a/d转换，计算机实时采集载荷数据，采样周期2-10ms。计算机比较得到的各载荷数据，得到最大载荷值，此值即为弹簧套拉出的摩擦力。

计算机用于采集传感器发来的信号，在自动试验时控制拉杆移动的位移，输出摩擦力测试结果，可屏幕显示、存盘或打印；计算机包括应用软件。

本实施例中，测力试验参数：拉杆移动速度：45mm/min，测量行程：在拉杆工作行程段逐步拉拽或推压拉杆移动测试，每步2mm，直到走完拉杆工作行程段；测力试验次数：拉杆拉出4次，拉杆推入4次。

步骤4，评定。将步骤3得到的摩擦力测力试验结果与技术要求提出的合格判据进行对比，即可得到弹簧套摩擦力是否合格的结论。

本实施例中，所述合格判据为连续2次测力循环中，弹簧套摩擦力均达到规定值；一拉一推为一次循环，弹簧套摩擦力达到规定值即认为合格；根据测力试验结果第2～3次拉-推测力循环值弹簧套摩擦力达到规定值，判定结论是弹簧套摩擦力合格。

本实施例所使用的拉力机为现有技术。

所述试验夹具包括上夹头1和下夹头2。上夹头1与拉力机的移动横梁做动杆联接固定，下夹头2与底座联接固定。

上夹头1为敞口盒形件，该敞口盒形件底板开有t形槽，该t形槽槽底部为半圆形，该半圆形的圆心与盒形件底板的几何中心重合。t形槽的宽度稍微大于拉杆的钉头直径和拉杆的光杆直径，以便于将拉杆的钉头和光杆部分滑动装入。盒形件顶板上表面几何中心有伸出的短柱，用来与移动横梁做动杆联接固定。在所述上夹头内部有刚性垫块3，以向拉杆传递推压力。上夹头用于装夹固定拉杆，向拉杆传递力和传递运动。

下夹头2亦为敞口盒形件，顶板上开有槽，槽底部为半圆形，该半圆形的圆心与盒形件顶板的几何中心重合。所述槽的宽度稍微大于拉杆的光杆直径，以便于将拉杆的光杆部分滑动装入。盒形件底板下表面的几何中心有伸出的短柱，用来与拉力机底座联接固定。盒形件内部有两个半圆柱形的半垫块4，并由两个半圆柱形的半垫块拼合组成圆柱形的垫块。所述拼合组成的垫块的中心有与拉杆间隙配合的通孔。所述垫块的上表面支承弹簧套，为推压拉杆提供推力。

下夹头2用来装夹固定弹簧套，实现拉杆传递力和传递运动的目的；

所述带拉杆-弹簧套组件从盒形件侧面装入后固定并密封侧板。下夹头2内灌满液压油，用于弹簧套的试验。在图2中，虚线所示为拉杆-弹簧套组件；箭头表示上夹头1沿上下方向推压或拉拽拉杆。