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1、總第167期2011年第2期直升機技術HELICOPTERTECHNIQUETotalNo．167No．22011文章編號：1673．1220(2011)02-045-04某型機主槳球面彈性軸承故障分析王清龍，李滿福，黃文俊，彭利樂(中國直升機設計研究所，江西景德鎮(zhèn)333001)摘要簡要介紹了某型直升機主槳球面彈性軸承在地面進行操縱系統(tǒng)檢查時出現故障的現象，分析了主槳球面彈性軸承的受力情況，找出了故障發(fā)生的原因，給出了操縱系統(tǒng)檢查的一些建議。關鍵詞直升機；主槳球面彈性軸承；故障分析中圖分類號：V215．5+6文獻標識碼：AMaffuncti
2、onAnalysisofXXTypeHelicopterMainRotorSphericalBearingWANGQinglong，LIManfu，HUANGWenjun，PENGLile(ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute，Jingdezhen333001，China)AbstractThispaperbrieflyintroducedthephenomenonofXXtypehelicoptermainrotorsphericalbearingmalfunctionwhenexa
3、miningcontrolsystemontheground，analyzedtheforceonthemainrotorsphericalbearing，foundthereasonofthephenomenon，gavesomeadvicesforthecontrolsys—temexaminafion．·Keywordshelicopter；mainrotorsphericalbearing；malfunctionanalysis0引言1問題描述本文所涉及的某型機槳轂采用的是球柔性構型，該構型槳轂的特點是用一個球面彈性軸承代替了傳統(tǒng)的
4、水平鉸、垂直鉸以及軸向鉸，實現槳葉的揮舞運動、擺振運動、變距運動。球面彈性軸承是由橡膠和金屬片復合而成的疊層結構制件，橡膠在其中有雙重功能，既起到軸承的作用，又起到減震的作用¨]。該型機共5片槳葉，槳葉通過揮舞支臂與球面彈性軸承相連，球面彈性軸承再將揮舞支臂與槳轂中央件相連。某型機主槳球面彈性軸承在直升機進行地面操縱檢查時，某層橡膠層出現裂紋或斷裂現象，現將典型的破壞狀況概括如下：1)在沒裝槳葉、旋翼不旋轉的情況下，有幾件新件在操縱系統(tǒng)檢查時因受力而破壞。圖1和圖2所示的球面彈性軸承在靠近大接頭的第一層橡膠完全斷裂。此外，還有球面彈性軸承在
5、靠近小接頭的第一層橡膠開裂，其裂紋長度約四分之三圈。2)在沒裝槳葉、旋翼不旋轉的情況下，有幾件使用過一定時間的球面彈性軸承在操縱系統(tǒng)檢查時收稿日期：2011旬3．2l作者簡介：王清龍(1987一)，男，四川宜賓人，碩士研究生，助工，主要研究方向：旋翼槳轂設計?！?6·直升機技術總第167期因受力而破壞。圖3所示的球面彈性軸承運轉了403小時，在操縱系統(tǒng)檢查時，靠近大接頭的第六層橡膠開裂，其裂紋長度約二分之一圈。將該球面彈性軸承拆下后進行了人工分解，其分解圖如圖4所圖1第一件球面彈性軸承破壞照片圖3第三件球面彈性軸承破壞照片2球面彈性軸承受力
6、分析2．1槳轂支臂安裝角的變化量根據該型機操縱系統(tǒng)檢查程序和方法，通過分析計算可以確定槳轂支臂安裝角在表1中的三種狀態(tài)最為嚴酷，表1給出了三種狀態(tài)槳轂支臂安裝角隨方位的變化值。其中，周期變距的計算公式如下：妒216·COSOt由于該型機共5片槳葉，粘彈阻尼器采用葉問布置，假設某槳轂支臂在初始檢查時的方位角為0。，則5個槳轂支臂的方位角a分別為O。、720、144。、216。、288。，通過公式(1)可以計算出在5個槳轂支臂不同的方位角下，其周期變距角妒分別為16。、4．94。、一12．940、一12．94。、4．940。組合攻角為總距角與周
7、期變距角的和。2．2槳轂支臂間粘彈阻尼器長度和夾角的變化根據槳轂支臂安裝角隨方位的變化值，運用CATIA構建了粘彈阻尼器的運動骨架模擬圖(圖示。此外，還有球面彈性軸承運轉了134小時，在操縱系統(tǒng)檢查時，靠近大接頭的第五層橡膠開裂，其裂紋長度約為四分之一圈。圖2第二件球面彈性軸承破壞照片圖4第三件球面彈性軸承分解照片5)。通過模擬圖可得出粘彈性阻尼器長度和夾角的變化值。表2給出了三種狀態(tài)下的粘彈阻尼器長度和夾角的變化值及平均值。圖5粘彈阻尼器運動骨架模擬圖2．3球面彈性軸承受力分析根據三種狀態(tài)槳轂支臂間粘彈阻尼器長度變化平均值，可以確定狀態(tài)3
8、的球面彈性軸承受力最為2011年第2期王清龍，李滿福，黃文俊，等：某型機主槳球面彈性軸承故障分析‘47·表1槳轂支臂安裝角隨方位的變化值某支臂變距角(夾板處)／(。)相鄰支臂變距
