一种扭力元件应力松弛特性试验装置及其试验方法

技术领域

本发明涉及折叠翼机构的扭力元件应力松弛校核技术领域，尤其涉及一种扭力元件应力松弛特性试验装置及其试验方法。

背景技术

空气舵采用了折叠展开机构为其展开锁定提供动力，而该机构是弹上关键组件，在全寿命周期内会随着贮存时间的增加产生应力松弛，可能导致产品在发射出筒时，折叠翼的驱动力不足或锁定不及时，进而引起发射失败，因此对其可靠性要求非常高。目前，折叠翼机构均采用了由超高强钢为基材制造的扭力元件，但是对于该类型的扭力元件缺少必要的可靠性试验用于回答其贮存寿命和应力衰减量。

目前，传统的应力松弛测试方法费时费力，测量误差大，不能够满足折叠翼机构的扭力元件的连续带温测量应力寿命的要求，也无法保证测量精度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种扭力元件应力松弛特性试验装置及其试验方法，以解决现有技术中无法保证测量精度的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种扭力元件应力松弛特性试验装置，包括：

支撑平台；

多个支撑座，固定安装在所述支撑平台上；

支撑轴，固定安装在一侧的支撑座上，所述支撑轴具有第一安装位；

万向轴组件，转动安装于另一侧的支撑座上，所述万向轴组件的第一端设置有第二安装位，所述第二安装位与所述第一安装位同轴心相对设置；

行星减速器，固定安装在第三个支撑座上，所述行星减速器的输出端连接至所述万向轴组件的第二端；

扭矩传感器，设置于所述万向轴组件的第二端与所述行星减速器的输出端之间；

调节手轮，与所述行星减速器的输入端固定连接；

锁定件，用于锁定所述调节手轮；

其中，将扭力元件两端分别安装于所述第一安装位和第二安装位上，转动调节手轮以设置扭矩，并通过锁定件锁定调节手轮，以保持扭矩。

作为一种可选的实施方式，所述万向轴组件包括

第一轴体，一端设置有第二安装位，所述第二安装位与所述第一安装位同轴心相对设置；

第二轴体，转动安装于所述另一侧的支撑座上，所述第二轴体的一端与所述行星减速器的输出端连接；

连接轴体，两端分别与所述第一轴体和第二轴体通过十字锁轴连接。

作为一种可选的实施方式，还包括加热炉，固定安装于所述支撑平台上，所述加热炉位于所述支撑轴和万向轴组件之间。

作为一种可选的实施方式，所述扭矩传感器与所述万向轴组件之间设置有水冷法兰盘，以降低所述万向轴组件与扭矩传感器之间的热传递。

作为一种可选的实施方式，所述水冷法兰盘包括法兰盘本体，所述法兰盘本体内设置有冷却水道，法兰盘本体上固定连接有连接至冷却水道的进水口和出水口。

作为一种可选的实施方式，所述锁定件包括：

第一刻度盘，固定安装于所述调节手轮上，所述第一刻度盘上设置有第一定位孔；

定位法兰，固定安装于所述行星减速器上，所述定位法兰上设置有第二定位孔；

定位销，插接于所述第一定位孔和第二定位孔，以保持扭矩。

作为一种可选的实施方式，还包括第二刻度盘，固定安装于与万向轴组件转动连接的支撑座上。

作为一种可选的实施方式，所述支撑轴上螺接有锁定螺钉，所述锁定螺钉的端部贯穿所述支撑轴进入所述第一安装位，抵接扭力元件。

作为本发明的第二个方面，还提供了一种扭力元件应力松弛特性试验装置的试验方法，所述试验装置为上所述的试验装置，所述试验方法包括：

将待测试的扭力元件的两端分别插接于第一安装位和第二安装位，拧紧锁定螺钉，以使该扭力元件与支撑轴固定连接；

转动调节手轮，向扭力元件施加扭力；

待施加至预设值的扭力后，使用锁定件锁住调节手轮，以使施加至扭力元件的扭力保持恒定；

启动加热炉对扭力元件进行加热，待扭力元件达到预设温度后进行保温，以使扭力元件保持预设温度；

向水冷法兰盘中通入循环冷却水，以降低所述万向轴组件与扭矩传感器之间的热传递；

保持上述状态，直至扭力元件的单位时间内的扭矩变化小于设定的阈值或者达到预设的试验时间。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种扭力元件应力松弛特性试验装置及其试验方法，将待测试的扭力元件的两端分别安装在第一安装位和第二安装位上，转动调节手轮，即可向该扭力元件施加扭力，通过在调节手轮与扭力元件之间的万向轴组件的设置，能够充分的保证扭力元件加载时的同轴度，有效的提高测量精度；通过扭矩传感器的设置，能够反馈施加的扭力的大小，保证实验精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的立体结构示意图(省略支撑平台和加热炉)；

图2为本发明实施例的剖视图；

图3为图2的A部详图。

图中，1、支撑平台；2、支撑座；3、支撑轴；4、万向轴组件；41、第一轴体；42、连接轴体；43、第二轴体；5、行星减速器；6、扭矩传感器；7、调节手轮；8、加热炉；9、水冷法兰盘；10、第一刻度盘；11、定位法兰；12、定位销；13、第二刻度盘；14、锁定螺钉；15、扭力元件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

为了实现上述发明目的，如图1-3所示，本发明实施例提供了一种扭力元件15应力松弛特性试验装置，包括：

支撑平台1；

多个支撑座2，固定安装在所述支撑平台1上；

支撑轴3，固定安装在一侧的支撑座2上，所述支撑轴3具有第一安装位；

万向轴组件4，转动安装于另一侧的支撑座2上，所述万向轴组件4的第一端设置有第二安装位，所述第二安装位与所述第一安装位同轴心相对设置；

行星减速器5，固定安装在第三个支撑座2上，所述行星减速器5的输出端连接至所述万向轴组件4的第二端；

扭矩传感器6，设置于所述万向轴组件4的第二端与所述行星减速器5的输出端之间；

调节手轮7，与所述行星减速器5的输入端固定连接；

锁定件，用于锁定所述调节手轮7；

其中，将扭力元件15两端分别安装于所述第一安装位和第二安装位上，转动调节手轮7以设置扭矩，并通过锁定件锁定调节手轮7，以保持扭矩。

本发明实施例中，将待测试的扭力元件15的两端分别安装在第一安装位和第二安装位上，转动调节手轮7，即可向该扭力元件15施加扭力，通过在调节手轮7与扭力元件15之间的万向轴组件4的设置，能够充分的保证扭力元件15加载时的同轴度，有效的提高测量精度；通过扭矩传感器6的设置，能够反馈施加的扭力的大小，保证实验精度。

作为一种可选的实施方式，所述支撑轴3上螺接有锁定螺钉14，所述锁定螺钉14的端部贯穿所述支撑轴3进入所述第一安装位，抵接扭力元件15，如此，将待测试的扭力元件15与支撑轴3固定连接。

作为一种可选的实施方式，所述万向轴组件4包括

第一轴体41，一端设置有第二安装位，所述第二安装位与所述第一安装位同轴心相对设置；

第二轴体43，转动安装于所述另一侧的支撑座2上，所述第二轴体43的一端与所述行星减速器5的输出端连接；

连接轴体42，两端分别与所述第一轴体41和第二轴体43通过十字锁轴连接。

如此，能够充分的保证扭力元件15加载时的同轴度，有效的提高测量精度。

作为一种可选的实施方式，还包括加热炉8，固定安装于所述支撑平台1上，所述加热炉8位于所述支撑轴3和万向轴组件4之间。如此，能够对扭力元件15进行加热，从而能够评估扭力元件15在“力/热”多应力环境条件下的应力松弛情况，从而满足折叠翼机构的扭力元件15的连续带温测量的要求。

作为一种可选的实施方式，所述扭矩传感器6与所述万向轴组件4之间设置有水冷法兰盘9，以降低所述万向轴组件4与扭矩传感器6之间的热传递。如此，当加热炉8对扭力元件15进行加热时，降低所述万向轴组件4与扭矩传感器6之间的热传递，有效的降低温度对扭矩传感器6的影响。

可选的，所述水冷法兰盘9包括法兰盘本体，所述法兰盘本体内设置有冷却水道，法兰盘本体上固定连接有连接至冷却水道的进水口和出水口。通过进水口和出水口连接至外部的循环冷却水，以对法兰盘本体进行冷却。

作为一种可选的实施方式，所述锁定件包括：

第一刻度盘10，固定安装于所述调节手轮7上，所述第一刻度盘10上设置有第一定位孔；

定位法兰11，固定安装于所述行星减速器5上，所述定位法兰11上设置有第二定位孔；

定位销12，插接于所述第一定位孔和第二定位孔，以保持扭矩。

如此，在施加预设扭力之后，将定位销12插接于所述第一定位孔和第二定位孔中，以锁定调节手轮7，从而保持施加的扭力，另外，通过第一刻度盘10的设置，便于直观的显示转动角度。

作为一种可选的实施方式，还包括第二刻度盘13，固定安装于与万向轴组件4转动连接的支撑座2上。

另外，通过第二刻度盘13的设置，便于直观的显示转动角度。

与所述扭力元件15应力松弛特性试验装置相对应的，本发明实施例还提供了一种扭力元件15应力松弛特性试验装置的试验方法，所述试验装置为上所述的试验装置，所述试验方法包括：

将待测试的扭力元件15的两端分别插接于第一安装位和第二安装位，拧紧锁定螺钉14，以使该扭力元件15与支撑轴3固定连接；

转动调节手轮7，向扭力元件15施加扭力；

待施加至预设值的扭力后，使用锁定件锁住调节手轮7，以使施加至扭力元件15的扭力保持恒定；

启动加热炉对扭力元件15进行加热，待扭力元件15达到预设温度后进行保温，以使扭力元件15保持预设温度；

向水冷法兰盘9中通入循环冷却水，以降低所述万向轴组件4与扭矩传感器6之间的热传递；

保持上述状态，直至扭力元件15破断或者达到预设的试验时间。

本发明实施例中，将待测试的扭力元件15的两端分别安装在第一安装位和第二安装位上，转动调节手轮7，即可向该扭力元件15施加扭力，通过在调节手轮7与扭力元件15之间的万向轴组件4的设置，能够充分的保证扭力元件15加载时的同轴度，有效的提高测量精度；另外，加热炉8能够对扭力元件15进行加热，从而能够评估扭力元件15在“力/热”多应力环境条件下的应力松弛情况，从而满足折叠翼机构的扭力元件15的连续带温测量的要求；水冷法兰盘9降低所述万向轴组件4与扭矩传感器6之间的热传递，有效的降低温度对扭矩传感器6的影响。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。