一種機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置，采用內(nèi)、外天平嵌套組合的測量方法實現(xiàn)，內(nèi)天平選用常規(guī)的桿式六分量天平結(jié)構，外天平選用中空的輪輻式結(jié)構，內(nèi)、外天平之間采用滾轉(zhuǎn)摩擦阻尼較小的機械軸承連接；包括尾支桿、機械軸承支撐裝置、模型后段和模型前段；尾支桿分別與機械軸承支撐裝置、模型機構固定連接；機械軸承支撐裝置與模型后段連接，模型后段與模型前段通過螺紋連接。這種氣動力測量裝置結(jié)構簡單、體積小、剛度高，根據(jù)測量載荷匹配特點和天平結(jié)構約束條件將不同的測量分量分布在內(nèi)、外天平上，適用于小不對稱再入體氣動力測量的高超聲速風洞試驗，尤其是可控制其他大載荷分量對小滾轉(zhuǎn)力矩的測量干擾，提高測量精準度。
【專利說明】
-種機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于高超聲速風桐試驗技術領域，具體設及一種機械軸承支撐的小不對稱 再入體氣動力測量裝置。
【背景技術】
[0002] 傳統(tǒng)的軸對稱高超聲速再入體（如洲際導彈彈頭、返回式衛(wèi)星等，W下簡稱再入 體），一般采用零攻角慣性再入方式，再入體端部燒蝕外形總體上呈軸對稱分布、外形不對 稱程度低。特別是大型化再入體的質(zhì)量、慣量和尺寸都比較大，因而上述外形變化對再入體 氣動性能的影響相對較小。而目前，某些高超聲速再入體采用小傾角再入方式，再入過程中 不可避免地產(chǎn)生小不對稱燒蝕現(xiàn)象，將對再入體的氣動力特性(包括的升阻特性、力矩特 性)和靜動態(tài)穩(wěn)定性等產(chǎn)生明顯影響;而同時因控制系統(tǒng)的需要，系統(tǒng)對小傾角再入體氣動 特性的預測精度提出了更高的要求，滾轉(zhuǎn)氣動力矩系數(shù)誤差常值項預測精度需達到10-5量 級(滾轉(zhuǎn)力矩測量精度需達到l(T2Nm量級，即再入體模型支撐裝置自身的滾轉(zhuǎn)阻尼力矩需達 到l(T2Nm量級）。因此，如何精確預測小不對稱燒蝕外形再入體的氣動特性，是型號設計必須 解決的關鍵技術問題。
[0003] 目前，高超聲速風桐氣動力試驗是獲得高超聲速再入體氣動力特性數(shù)據(jù)、評估其 氣動性能的主要手段之一。新型高超聲速再入體的氣動布局、小不對稱燒蝕W及控制系統(tǒng) 對氣動特性系數(shù)預示精度要求高等特點，對彈頭氣動特性的風桐試驗預測精度提出了很高 的要求，包括小不對稱外形高精度六分量氣動特性、小滾轉(zhuǎn)力矩高精度測量等，都是尚未完 全解決的技術難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測 量裝置。
[0005] 本發(fā)明的機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置，其特點是:包括尾支 桿、機械軸承支撐裝置、模型后段、模型前段、模形鍵和第一平鍵;尾支桿后端與風桐試驗段 內(nèi)模型機構固定連接，尾支桿前端與機械軸承支撐裝置中的內(nèi)天平通過1:5錐面、第一平 鍵、模形鍵固定連接;機械軸承支撐裝置與模型后段之間采用1:10錐面連接，通過開槽帶銷 螺釘定位、緊固；模型后段與模型前段通過螺紋固定連接。
[0006] 所述的機械軸承支撐裝置是小不對稱再入體氣動力測量試驗裝置的主要部件，包 括內(nèi)天平、內(nèi)軸、軸承后壓環(huán)、深溝球軸承、外套、軸承前壓環(huán)、外天平、外六角頭螺栓、平墊、 彈性墊片、第二平鍵、內(nèi)六角螺釘、M5帶銷螺釘和開槽帶銷螺釘；內(nèi)天平與內(nèi)軸之間采用第 二平鍵定位、1:5錐面連接緊固，內(nèi)天平與外天平之間采用第二平鍵定位、螺栓緊固連接；內(nèi) 軸與外套之間采用兩個深溝球軸承連接，內(nèi)軸與外套之間可實現(xiàn)滾轉(zhuǎn)摩擦阻尼達到l(T2Nm 量級的相對轉(zhuǎn)動，深溝球軸承兩端分別采用軸承后壓環(huán)和軸承前壓環(huán)壓緊;外套與外天平 通過M5帶銷螺釘實現(xiàn)小間隙配合，當內(nèi)軸與外套之間產(chǎn)生較小的相對轉(zhuǎn)動時，通過M5帶銷 螺釘驅(qū)動外天平外環(huán)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，使得外天平的內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間產(chǎn)生變形，測量變形輸出即 可得到滾轉(zhuǎn)力矩。
[0007] 所述的機械軸承支撐裝置與再入體模型連接位置處于模型的中后部;所述的深溝 球軸承選用洛陽軸研科技有限公司的精密深溝球軸承61808。
[0008] 所述的內(nèi)天平采用常規(guī)的桿式六分量天平結(jié)構，直徑為〇30mm，軸向力元件采用T 形梁結(jié)構，置于天平力矩中屯、位置，并相對于天平力矩中屯、在T形梁結(jié)構兩側(cè)布置支撐梁； 內(nèi)天平的採、黎捻、2、i嫉和Ms分量采用Ξ柱矩形梁典型結(jié)構，對稱布置于軸向力元件兩端， 盡量增大天平橫側(cè)向Z、My和分量W及辯k分量的應變信號輸出；內(nèi)天平的前后錐裝配面 與測量梁中間設置過渡段，減小裝配應力影響。
[0009] 所述的外天平采用中空的輪福式結(jié)構，包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)、T型結(jié)構和矩形柱；內(nèi)環(huán)為 固定端，通過1:5配合錐面、第二平鍵與內(nèi)天平、內(nèi)軸固定連接;外環(huán)為直徑〇70mm的法蘭 盤，與4個M5帶銷螺釘小間隙配合，M5帶銷螺釘與外套固定連接;T型結(jié)構為滾轉(zhuǎn)力矩測量的 敏感元件，內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間通過4個均布的T型結(jié)構連接;與內(nèi)環(huán)固定連接的4個均布的矩形 柱、外環(huán)內(nèi)側(cè)4個均布的矩形凹槽之間進行小間隙配合，構成外天平的防過載保護結(jié)構。
[0010] 所述的內(nèi)軸與外套之間產(chǎn)生較小的相對轉(zhuǎn)動時，通過M5帶銷螺釘驅(qū)動外天平的外 環(huán)進行轉(zhuǎn)動，使得內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間的T型結(jié)構產(chǎn)生變形，通過測量變形輸出，即可得到較小 的滾轉(zhuǎn)力矩；當受到較大的滾轉(zhuǎn)力矩時，內(nèi)軸與外套之間產(chǎn)生較大的相對轉(zhuǎn)動，矩形柱與外 環(huán)內(nèi)側(cè)對應的矩形凹槽之間產(chǎn)生碰觸，對外天平進行防過載保護。
[0011] 本發(fā)明的機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置具有W下特點： 1.采用內(nèi)、外天平嵌套組合的方法測量小不對稱再入體六分量氣動力，W便在保證其 他分量測量精度的前提下，盡可能提高小滾轉(zhuǎn)力矩測量的精準度;機械軸承支撐使較小滾 轉(zhuǎn)力矩分量的測量受其他大載荷分量的干擾較小，并可將支撐自身的滾轉(zhuǎn)摩擦阻尼對滾轉(zhuǎn) 力矩測量的影響減小到1 (T2Nm量級水平。
[0012] 2.內(nèi)天平采用常規(guī)的六分量桿式天平結(jié)構，軸向力元件采用T形梁結(jié)構，布置于 天平力矩中屯、處，并相對于天平力矩中屯、在T形梁結(jié)構兩側(cè)布置支撐梁結(jié)構，其他元對軸向 力元的干擾較小;外天平采用中空的輪福式結(jié)構，滾轉(zhuǎn)力矩元件設計量程較小，設計了防過 載保護結(jié)構。
[0013] 3.機械軸承支撐裝置與再入體模型的接口位置處于模型的中后部，試驗過程中 模型該部位的溫度上升相對緩慢，尤其是內(nèi)、外天平的測量元件均與再入體模型不直接接 觸，有利于降低試驗過程中天平的溫度效應。
[0014] 4.運種機械軸承支撐的氣動力測量裝置具有結(jié)構簡單、體積緊湊、剛度高、小滾 轉(zhuǎn)力矩測量靈敏高等特點，適用于小不對稱再入體六分量氣動力測量的高超聲速風桐試 驗。
[0015] 總之，本發(fā)明的機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置，采用內(nèi)、外天平 嵌套組合的方法測量小不對稱再入體模型六分量氣動力，在保證其他五分量測量精度的前 提下，能大幅提高小滾轉(zhuǎn)力矩測量的靈敏度和精準度;具有結(jié)構簡單、體積緊湊、剛度高等 特點，適用于小不對稱再入體氣動力測量的高超聲速風桐試驗。同時，運種機械軸承支撐的 小不對稱再入體氣動力測量裝置適用于其他氣動力測量類的風桐試驗場合，尤其能夠用于 各種高精度的小滾轉(zhuǎn)力矩測量風桐試驗。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置示意圖； 圖2為本發(fā)明裝置中的機械軸承支撐裝置示意圖； 圖3為本發(fā)明裝置中的內(nèi)天平結(jié)構示意圖； 圖4為本發(fā)明裝置中的內(nèi)天平A-A剖視圖； 圖5為本發(fā)明裝置中的內(nèi)天平B-B剖視圖； 圖6為本發(fā)明裝置中的外天平結(jié)構示意圖； 圖中，1.尾支桿2.機械軸承支撐裝置3.模型后段4.模型前段5.模形鍵6.第一平 鍵7.內(nèi)天平8.內(nèi)軸9.軸承后壓環(huán)10.深溝球軸承11.外套12.軸承前壓環(huán)13.外天平 14.外六角頭螺栓15.平墊16.彈性墊片17.第二平鍵18.內(nèi)六角螺釘19.M5帶銷螺釘 20.開槽帶銷螺釘21.內(nèi)環(huán)22.外環(huán)23.T型結(jié)構24.矩形柱。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0018] 圖1為小不對稱再入體氣動力測量裝置的結(jié)構示意圖，包括尾支桿1、機械軸承支 撐裝置2、模型后段3、模型前段4、模形鍵5和第一平鍵6。尾支桿1后端與風桐試驗段內(nèi)模型 機構固定連接，尾支桿1前端與支撐裝置2固定連接;支撐裝置2與模型后段3之間采用1:10 錐面連接，并通過開槽帶銷螺釘20定位、緊固；模型后段3與模型前段4通過螺紋固定連接。 機械軸承支撐裝置2與再入體模型的接口位置處于模型中后部，試驗過程中模型該部位溫 度上升相對緩慢，并且內(nèi)天平7和外天平13均與模型不直接接觸，有利于降低天平的溫度效 應。
[0019] 圖2為機械軸承支撐裝置2的結(jié)構示意圖，包括內(nèi)天平7、內(nèi)軸8、軸承后壓環(huán)9、深溝 球軸承10、外套11、軸承前壓環(huán)12、外天平13、外六角頭螺栓14、平墊15、彈性墊片16、第二平 鍵17、內(nèi)六角螺釘18、M5帶銷螺釘19和開槽帶銷螺釘20。內(nèi)天平7與內(nèi)軸8之間采用1:5錐面、 平鍵17連接緊固，內(nèi)天平7與外天平13之間采用平鍵17定位、螺栓14緊固連接，保證連接可 靠；內(nèi)軸8與外套11之間采用兩個深溝球軸承10連接，內(nèi)軸8與外套11之間可實現(xiàn)滾轉(zhuǎn)摩擦 阻尼達到l(T2Nm量級的相對轉(zhuǎn)動，深溝球軸承10外端分別采用軸承后壓環(huán)9和軸承前壓環(huán)12 壓緊;外套11與外天平13通過M5帶銷螺釘19實現(xiàn)小間隙配合，當內(nèi)軸8與外套11之間產(chǎn)生較 小的相對轉(zhuǎn)動時，通過M5帶銷螺釘19驅(qū)動外天平13外環(huán)22產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，使得外天平13的內(nèi)環(huán) 21和外環(huán)22之間產(chǎn)生變形，通過測量變形輸出，即可得到較小的滾轉(zhuǎn)力矩。
[0020] 結(jié)合圖1和圖2可知，小不對稱再入體的氣動力測量裝置采用內(nèi)天平7與外天平13 嵌套組合的測量方法實現(xiàn)。內(nèi)天平7采用常規(guī)的桿式六分量天平結(jié)構，測量除滾轉(zhuǎn)力矩外五 分量氣動力，能夠保證測量精度;外天平13采用中空的輪福式結(jié)構，能夠大幅提高小滾轉(zhuǎn)力 矩測量的靈敏度；內(nèi)天平7與外天平13之間采用滾轉(zhuǎn)摩擦阻尼較小的機械軸承支撐裝置2連 接。運種由分立天平元件嵌套組合的氣動力測量裝置，根據(jù)測量載荷匹配特點和天平結(jié)構 約束條件，將不同的測量分量分布在內(nèi)天平7和外天平13上，能夠適應試驗測量要求、降低 加工難度，尤其是可控制其他大載荷分量對小滾轉(zhuǎn)力矩的測量干擾、提高測量精準度。
[0021 ]軸承選型:本發(fā)明的小不對稱再入體氣動力測量裝置使用不頻繁，運行時間短，軸 承壽命不是主要考慮因素;滾轉(zhuǎn)摩擦阻尼的大小對軸承選型起決定性作用。根據(jù)氣動力測 量裝置的相關技術指標可知，軸承必須承受；種載荷，即試驗模型自重、法向載荷和小量軸 向載荷，可W等效為徑向載荷和軸向載荷的組合載荷。滾轉(zhuǎn)軸軸承承受的載荷等效為:承受 沿風桐流場方向的軸向載荷300N，承受由模型自重和流場法向載荷導致的徑向載荷1000N。 根據(jù)氣動力測量裝置的載荷特性，軸承選用洛陽軸研科技有限公司的ZYS精密深溝球軸承 61808,相關性能指標如下： 軸承內(nèi)徑 d=40mm，D=52mm，Cr=4.49KN，C〇r=4.55KN，W=0.03 化g。
[0022] 估算ZYS精密深溝球軸承61808在上述組合載荷作用下的滾轉(zhuǎn)阻尼力矩。軸承阻尼 力矩可根據(jù)經(jīng)驗公式計算：
〇·.) 其中：μ為軸承摩擦阻尼系數(shù)，深溝球軸承摩擦阻尼系數(shù)μ的范圍為0.0015- 0.002，取 中間值μ=〇. 00175; d為軸承內(nèi)圈直徑，d=40mm; F為當量載荷，根據(jù)軸承所受徑向載荷和軸向 載荷確定;巧二 I" ''' I、、I ' ?:μ I U，。
[0023] 當量載荷F計算：
C2) 其中：在為滾動軸承的載荷系數(shù)，，楚=10 ;χ為軸承軸向動載荷系數(shù);Υ為軸承徑向動 載荷系數(shù)。
[0024] 軸承所受徑向載荷：
縫.身 軸承所受軸向載荷：
《編. 根據(jù),' C。,二<.).腑5、二14.7 (深溝球軸承），查軸承樣本取判斷系數(shù)e=0.44(威 布爾指數(shù)）；根據(jù)巧.:? :三化3 <狂，，則取x=l，Υ=〇?？傻茫?br>圖3為內(nèi)天平7的結(jié)構示意圖，圖4、5分別為內(nèi)天平7的剖視圖。內(nèi)天平7采用常規(guī)的桿式 六分量天平結(jié)構，直徑為Φ30πιπι，軸向力元件采用Τ形梁結(jié)構，置于天平力矩中屯、位置，并相 對于天平力矩中屯、在Τ形梁結(jié)構兩側(cè)布置支撐梁。采用運種軸向力元件結(jié)構，軸向力元測量 的靈敏度相對較高，其他元對軸向力元測量的干擾較小，并且溫度效應相對較低。通過優(yōu)化 Τ型梁和支撐梁結(jié)構尺寸，獲取較大的應變一變形比，提高整體剛度。此外，為減小支撐梁端 部與本體連接部位的應力值，改變了常規(guī)支撐梁相對天平軸線等高的布置方式，而采用階 梯式布置方式，可減小局部應力集中、提高安全系數(shù)與整體剛度。內(nèi)天平7的Ν:、擬3、玄、Μ>'和 魏技分量采用Ξ柱矩形梁典型結(jié)構，對稱布置于軸向力元件兩端。在保證天平整體剛度的條 件下，通過優(yōu)化Ξ柱梁結(jié)構尺寸，盡量增大天平橫側(cè)向的2.、難巧日3敝分量W及!ig分量的應 變信號輸出。內(nèi)天平7的前后錐裝配面與測量梁中間設置過渡段，W減小裝配應力的影響。
[0025] 圖6為外天平13的結(jié)構示意圖，采用中空的輪福式結(jié)構，包括內(nèi)環(huán)21、外環(huán)22、Τ型 結(jié)構23和矩形柱24;內(nèi)環(huán)21為固定端，通過1:5配合錐面、第二平鍵17與內(nèi)天平7、內(nèi)軸8固定 連接;外環(huán)22為直徑Φ 70mm的法蘭盤，與4個Μ5帶銷螺釘19小間隙配合，Μ5帶銷螺釘19與外 套11固定連接;T型結(jié)構23為滾轉(zhuǎn)力矩測量的敏感元件，內(nèi)環(huán)21與外環(huán)22之間通過4個均布 的T型結(jié)構23連接;與內(nèi)環(huán)21固定連接的4個均布的矩形柱24、外環(huán)22內(nèi)側(cè)的4個均布的矩形 凹槽之間進行小間隙配合，構成外天平13的防過載保護結(jié)構。
[0026] 內(nèi)軸8與外套11之間產(chǎn)生較小的相對轉(zhuǎn)動時，通過M5帶銷螺釘19驅(qū)動外天平13的 外環(huán)22進行轉(zhuǎn)動，使得內(nèi)環(huán)21和外環(huán)22之間的T型結(jié)構23產(chǎn)生變形，通過測量變形輸出，即 可得到較小的滾轉(zhuǎn)力矩；當受到較大的滾轉(zhuǎn)力矩時，內(nèi)軸8與外套11之間產(chǎn)生較大的相對轉(zhuǎn) 動，矩形柱24與外環(huán)22內(nèi)側(cè)對應的矩形凹槽產(chǎn)生碰觸，對外天平13進行防過載保護。T型結(jié) 構上、下的多片梁結(jié)構主要用作支撐梁，使其能夠承受較大的法向載荷和一定的側(cè)向載荷， 并盡可能削弱其滾轉(zhuǎn)自由度剛度W滿足滾轉(zhuǎn)靈敏度設計要求。經(jīng)計算分析，滾轉(zhuǎn)力矩元件 可W滿足l(T2Nm量級滾轉(zhuǎn)力矩測量需求。
[0027] 運種機械軸承支撐的氣動力測量裝置，采用內(nèi)、外天平嵌套組合的測量方法實現(xiàn)； 根據(jù)測量載荷匹配特點和天平結(jié)構約束條件，將不同的測量分量分布在內(nèi)、外天平上;在保 證其他五分量氣動力測量精度的同時，能夠大幅提高滾轉(zhuǎn)力矩分量的測量靈敏度和精準 度;具備結(jié)構簡單、體積小、整體剛度高等特點，適用于小不對稱再入體六分量氣動力測量 的高超聲速風桐試驗。運種由分立天平元件嵌套組合的氣動力測量裝置，能夠適應試驗要 求、降低加工難度，尤其是可控制其他大載荷分量對小滾轉(zhuǎn)力矩的測量干擾、提高測量精準 度，對其他小滾轉(zhuǎn)力矩測量類的高超聲速風桐試驗也具有重要意義。
[0028] 本發(fā)明不局限于上述【具體實施方式】，所屬技術領域的技術人員從上述構思出發(fā)， 不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置，其特征在于：包括尾支桿 (1)、機械軸承支撐裝置(2)、模型后段(3)、模型前段(4)、楔形鍵(5)和第一平鍵(6);尾支桿 (I) 后端與風洞試驗段內(nèi)模型機構固定連接，尾支桿（1)前端與機械軸承支撐裝置(2)中的 內(nèi)天平(7)通過1:5錐面、第一平鍵(6)、楔形鍵(5)固定連接;機械軸承支撐裝置(2)與模型 后段(3)之間采用1:10錐面連接，通過開槽帶銷螺釘(20)定位、緊固；模型后段(3)與模型前 段(4)通過螺紋固定連接。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置，其特 征在于:所述的支撐裝置是小不對稱再入體氣動力測量試驗裝置的主要部件，包括內(nèi)天平 (7)、內(nèi)軸(8)、軸承后壓環(huán)(9)、深溝球軸承（10)、外套（11)、軸承前壓環(huán)（12)、外天平（13)、 外六角頭螺栓(14)、平墊（15)、彈性墊片（16)、第二平鍵(17)、內(nèi)六角螺釘(18)、M5帶銷螺釘 (19)和開槽帶銷螺釘(20);內(nèi)天平(7)與內(nèi)軸(8)之間采用第二平鍵(17)定位、1:5錐面連接 緊固，內(nèi)天平(7)與外天平（13)之間采用第二平鍵(17)定位、螺栓(14)緊固連接；內(nèi)軸(8)與 外套（11)之間采用兩個深溝球軸承（10)連接，內(nèi)軸(8)與外套（11)之間可實現(xiàn)滾轉(zhuǎn)摩擦阻 尼達到l(T 2Nm量級的相對轉(zhuǎn)動，深溝球軸承（10)兩端分別采用軸承后壓環(huán)(9)和軸承前壓環(huán) (12)壓緊;外套（11)與外天平（13)通過M5帶銷螺釘（19)實現(xiàn)小間隙配合，當內(nèi)軸(8)與外套 (II) 之間產(chǎn)生較小的相對轉(zhuǎn)動時，通過M5帶銷螺釘（19)驅(qū)動外天平（13)的外環(huán)(22)產(chǎn)生轉(zhuǎn) 動，使得外天平（13)的內(nèi)環(huán)（21)和外環(huán)(22)之間產(chǎn)生變形，測量變形輸出即可得到滾轉(zhuǎn)力 矩。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置，其特 征在于:所述的機械軸承支撐裝置(2)與再入體模型連接位置處于模型的中后部;所述的深 溝球軸承（10)選用洛陽軸研科技有限公司的ZYS精密深溝球軸承61808。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置，其特 征在于:所述的內(nèi)天平(7)采用常規(guī)的桿式六分量天平結(jié)構，直徑為Φ30πιπι，軸向力元件采 用Τ形梁結(jié)構，置于天平力矩中心位置，并相對于天平力矩中心在Τ形梁結(jié)構兩側(cè)布置支撐 粱；內(nèi)天平(7)的Η、_、2、My和Μχ分量采用三柱矩形梁典型結(jié)構，對稱布置于軸向力元件 兩端，盡量增大天平橫側(cè)向2、My和_分量以及賺*分量的應變信號輸出；內(nèi)天平(7)的前后 錐裝配面與測量梁中間設置過渡段，減小裝配應力影響。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種機械軸承支撐的小不對稱再入體氣動力測量裝置，其特 征在于:所述的外天平（13)采用中空的輪輻式結(jié)構，包括內(nèi)環(huán)(21)、外環(huán)(22)、T型結(jié)構(23) 和矩形柱(24);內(nèi)環(huán)(21)為固定端，通過1:5配合錐面、第二平鍵(17)與內(nèi)天平(7)、內(nèi)軸(8) 固定連接;外環(huán)(22)為直徑Φ70πιπι的法蘭盤，與4個Μ5帶銷螺釘（19)小間隙配合，Μ5帶銷螺 釘（19)與外套（11)固定連接;Τ型結(jié)構（23)為滾轉(zhuǎn)力矩測量的敏感元件，內(nèi)環(huán)(21)與外環(huán) (22)之間通過4個均布的Τ型結(jié)構(23)連接;與內(nèi)環(huán)(21)固定連接的4個均布的矩形柱(24)、 外環(huán)（22)內(nèi)側(cè)的4個均布的矩形凹槽之間進行小間隙配合，構成外天平（13)的防過載保護 結(jié)構； 所述的內(nèi)軸（8 )與外套（11)之間產(chǎn)生較小的相對轉(zhuǎn)動時，通過Μ5帶銷螺釘（19 )驅(qū)動外 天平（13)的外環(huán)(22)進行轉(zhuǎn)動，使得內(nèi)環(huán)(21)和外環(huán)(22)之間的Τ型結(jié)構(23)產(chǎn)生變形，通 過測量變形輸出，即可得到較小的滾轉(zhuǎn)力矩；當受到較大的滾轉(zhuǎn)力矩時，內(nèi)軸（8)與外套 (11)之間產(chǎn)生較大的相對轉(zhuǎn)動，矩形柱(24)與外環(huán)(22)內(nèi)側(cè)對應的矩形凹槽產(chǎn)生碰觸，對 外天平（13)進行防過載保護。
【文檔編號】G01M9/06GK105823615SQ201610307573
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】王雄, 許曉斌, 孫鵬, 舒海峰, 謝飛, 朱濤, 郭雷濤, 劉正春, 邱懷
【申請人】中國空氣動力研究與發(fā)展中心超高速空氣動力研究所