一种夹片式加载杠杆的制作方法

1.本技术属于飞机强度试验技术领域，特别涉及一种夹片式加载杠杆。


背景技术：

2.结构强度地面验证试验中，顶级杠杆通过单耳/双耳与作动筒连接，将作动筒载荷传递给次级杠杆系统和拉压垫进行载荷施加，是最顶层的一级杠杆。
3.现有的顶级加载杠杆主要有两种。一种为m形顶级杠杆，通过其两端的底面凹槽与次级杠杆连接，受本体开槽宽度的影响，m形顶级杠杆与次级杠杆的角度一般在50
°
～90
°
。一种为枣核形搭接形式的顶级杠杆，顶级杠杆两端设计两个双耳与次级杠杆搭接，顶级杠杆高度高于次级杠杆避免同层空间的干涉。
4.对于较典型的拉压垫分布在一条线上的拉压垫-杠杆系统，各级杠杆安装角接近0
°
。原有的m形顶级杠杆不能满足此场景的安装。枣核形搭接形式的顶级杠杆满足各级杠杆安装角接近0
°
的加载，但是逐级抬高的杠杆系统会降低杠杆系统的整体压载稳定性，两端固定的双耳对于次级杠杆沿顶级杠杆轴向的运动也起到了限制作用，进而限制了试验件的变形，影响了杠杆系统的加载精度。所以对于拉压垫在一条线上的这种典型的拉压垫-杠杆系统，原有的顶级杠杆仍需改进，以获得更大的稳定性和更高的加载精度。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本技术提出了一种夹片式加载杠杆，通过改进顶级杠杆的结构形式和连接形式，进而增加整个杠杆系统的结构的稳定性与加载精度。
6.本技术提供的夹片式加载杠杆，主要包括杠杆主体、合力点螺栓、合力点斜衬套、次级杠杆螺栓及次级衬套；
7.其中，杠杆主体包括两个相对布置的片式板状结构的夹片，每个所述夹片中间开有主安装孔，两个夹片通过设置在所述主安装孔内的合力点螺栓进行连接，合力点螺栓设置有两个合力点斜衬套，两个合力点斜衬套内端在合力点螺栓中部相贴合，外端穿过所述安装孔后贴合在所述夹片外侧，每个所述夹片的第一个端部设置有圆孔，第二个端部设置有长条孔，两个夹片的第一个端部通过贯穿在圆孔内的次级杠杆螺栓及次级衬套相连接，两个夹片的第二个端部通过贯穿在长条孔内的另一个次级杠杆螺栓及另一个次级衬套相连接。
8.优选的是，所述合力点斜衬套的外径为可变外径，由外端向内端逐渐减小。
9.优选的是，所述夹片为枣核型金属结构，沿长度方向中间宽两端窄，沿宽度方向在两侧设置有与夹片板面垂直的翼缘，用于对夹片进行强度及刚度加强。
10.优选的是，所述夹片的安装主安装孔、圆孔以及长条孔的位置具有向内凸出的凸起结构，用于缩短该位置与另一个夹片之间的距离。
11.优选的是，所述夹片的安装圆孔及长条孔的位置处，在两个夹片相背对的外侧设置有相对于所述圆孔或长条孔尺寸更大的梯形凹槽。
12.优选的是，所述夹片在所述主安装孔与所述圆孔之间，以及在所述主安装孔与所述长条孔之间开设有避让孔。
13.本技术通过杠杆主体两端的长条孔与圆孔设计实现了顶级杠杆对次级杠杆及试验件变形的自适应，保证加载系统不限制试验件变形，增加了杠杆系统的加载精度。
附图说明
14.图1是本技术夹片式加载杠杆的一优选实施方式的约束装置结构示意图。
15.其中，1-圆孔，2-次级衬套，3-避让孔，4-杠杆主体，41-翼缘，42-凸起结构，5-合力点斜衬套，6-避让孔，7-长条孔，8-次级衬套，9-次级杠杆螺栓，10-梯形凹槽，11-避让孔，12-合力点螺栓，13-避让孔，14-次级杠杆螺栓，15-梯形凹槽。
具体实施方式
16.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
17.本技术提供了一种夹片式加载杠杆，如图1所示，主要包括杠杆主体4、合力点螺栓12、合力点斜衬套5、次级杠杆螺栓9及次级衬套2；
18.其中，杠杆主体4包括两个相对布置的片式板状结构的夹片，每个所述夹片中间开有主安装孔，两个夹片通过设置在所述主安装孔内的合力点螺栓12进行连接，合力点螺栓12设置有两个合力点斜衬套5，两个合力点斜衬套5内端在合力点螺栓12中部相贴合，外端穿过所述安装孔后贴合在所述夹片外侧，每个所述夹片的第一个端部设置有圆孔1，第二个端部设置有长条孔7，两个夹片的第一个端部通过贯穿在圆孔1内的次级杠杆螺栓9及次级衬套2相连接，两个夹片的第二个端部通过贯穿在长条孔7内的另一个次级杠杆螺栓14及另一个次级衬套8相连接。
19.本技术的加载杠杆即为顶级杠杆，用于作动筒与次级杠杆的连接，该实施例中，圆孔1通常开在短力臂的一端，长条孔7开在长力臂的一端，即相比较而言，圆孔1距离主安装孔更近。主安装孔内安装的合力点螺栓主要用于该顶级杠杆与作动筒的连接和传载。圆孔1及长条孔7主要用于与次级杠杆的连接，需要说明的是，次级杠杆结构与本技术的顶级杠杆结构类似，次级杠杆的中间为单耳结构，适配安装在顶级杠杆两端的次级杠杆螺栓9上。
20.本技术通过杠杆主体两端的长条孔与圆孔设计实现了顶级杠杆对次级杠杆及试验件变形的自适应，保证加载系统不限制试验件变形，增加了杠杆系统的加载精度。
21.在一些可选实施方式中，所述合力点斜衬套5的外径为可变外径，由外端向内端逐渐减小。该实施例中，合力点斜衬套5整体为多截面空心柱体，成对使用，两个合力点斜衬套5相对的端部为头部，穿过主安装孔的部分为尾部，头部外径小，尾部外径大，尾部两端凸台卡在夹片的外侧，用于夹片式杠杆的外侧限位，衬套内侧的这种较小外径的设计用于合力
点处作动筒单耳的限位，使合力点作动筒单耳与本技术的夹片式杠杆既能传载，又不接触，从而避免摩擦及载荷的偏离。
22.进一步的，次级杠杆螺栓9和次级衬套2用于顶级杠杆端部与次级杠杆的连接和传载。次级衬套为多截面空心柱体，次级衬套两端凸台卡在夹片的外侧，内部顶在次级杠杆轴承的外侧，起到对次级杠杆的限位作用。次级杠杆螺栓与次级衬套一同起到传载的作用。
23.上述实施例通过夹片式的杠杆设计实现了安装角度0
°
～5
°
的次级与顶级杠杆的同一高度下的连接，杠杆系统的整体稳定性得到了提高。
24.在一些可选实施方式中，所述夹片为枣核型金属结构，沿长度方向中间宽两端窄，沿宽度方向在两侧设置有与夹片板面垂直的翼缘41，用于对夹片进行强度及刚度加强，同时为了与次级杠杆的空间协调进行了修形。
25.在一些可选实施方式中，所述夹片的安装主安装孔、圆孔1以及长条孔7的位置具有向内凸出的凸起结构42，用于缩短该位置与另一个夹片之间的距离，两端的凸台设计可缩短连接螺栓的受弯距离，降低连接螺栓的载荷。
26.在一些可选实施方式中，所述夹片的安装圆孔1及长条孔7的位置处，在两个夹片相背对的外侧设置有相对于所述圆孔或长条孔尺寸更大的梯形凹槽10,15。该实施例中，梯形凹槽用于减重以及降低次级杠杆螺栓的总长度。
27.在一些可选实施方式中，所述夹片在所述主安装孔与所述圆孔1之间，以及在所述主安装孔与所述长条孔7之间开设有避让孔3,6,11,13。如前所述，次级杠杆与顶级杠杆结构类似，长度略短，次级杠杆的中心处单耳连接本技术顶级杠杆的端部后，次级杠杆的其中一个端部就会延伸到本技术顶级杠杆的距端部大概1/4位置处，由于次级杠杆相对于本技术的顶级杠杆需要在一定程度上转动，因此需要在夹片上开设避让孔，由于次级杠杆的转动角度较小，因此避让孔的尺寸略大于端部圆孔或长条孔尺寸即可，以使得次级杠杆的端部安装螺栓的位置具有一定程度的活动自由度。
28.本技术的夹片式杠杆结构简单，便于加工，体积小，节约了试验设备占用空间，更便于结构强度地面验证试验中的检查。
29.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种夹片式加载杠杆，其特征在于，包括杠杆主体(4)、合力点螺栓(12)、合力点斜衬套(5)、次级杠杆螺栓(9)及次级衬套(2)；其中，杠杆主体(4)包括两个相对布置的片式板状结构的夹片，每个所述夹片中间开有主安装孔，两个夹片通过设置在所述主安装孔内的合力点螺栓(12)进行连接，合力点螺栓(12)设置有两个合力点斜衬套(5)，两个合力点斜衬套(5)内端在合力点螺栓(12)中部相贴合，外端穿过所述安装孔后贴合在所述夹片外侧，每个所述夹片的第一个端部设置有圆孔(1)，第二个端部设置有长条孔(7)，两个夹片的第一个端部通过贯穿在圆孔(1)内的次级杠杆螺栓(9)及次级衬套(2)相连接，两个夹片的第二个端部通过贯穿在长条孔(7)内的另一个次级杠杆螺栓(14)及另一个次级衬套(8)相连接。2.如权利要求1所述的夹片式加载杠杆，其特征在于，所述合力点斜衬套(5)的外径为可变外径，由外端向内端逐渐减小。3.如权利要求1所述的夹片式加载杠杆，其特征在于，所述夹片为枣核型金属结构，沿长度方向中间宽两端窄，沿宽度方向在两侧设置有与夹片板面垂直的翼缘(41)，用于对夹片进行强度及刚度加强。4.如权利要求1所述的夹片式加载杠杆，其特征在于，所述夹片的安装主安装孔、圆孔(1)以及长条孔(7)的位置具有向内凸出的凸起结构(42)，用于缩短该位置与另一个夹片之间的距离。5.如权利要求4所述的夹片式加载杠杆，其特征在于，所述夹片的安装圆孔(1)及长条孔(7)的位置处，在两个夹片相背对的外侧设置有相对于所述圆孔或长条孔尺寸更大的梯形凹槽(10,15)。6.如权利要求1所述的夹片式加载杠杆，其特征在于，所述夹片在所述主安装孔与所述圆孔(1)之间，以及在所述主安装孔与所述长条孔(7)之间开设有避让孔(3,6,11,13)。

技术总结
本申请属于飞机强度试验技术领域，特别涉及一种夹片式加载杠杆。该装置包括杠杆主体(4)、合力点螺栓(12)、次级杠杆螺栓(9)及次级衬套(2)；其中，杠杆主体(4)包括两个夹片，夹片中间通过合力点螺栓(12)进行连接，每个所述夹片的第一个端部设置有圆孔(1)，第二个端部设置有长条孔(7)，两个夹片的第一个端部通过贯穿在圆孔(1)内的次级杠杆螺栓(9)及次级衬套(2)相连接，两个夹片的第二个端部通过贯穿在长条孔(7)内的另一个次级杠杆螺栓(14)及另一个次级衬套(8)相连接。本申请实现了顶级杠杆对次级杠杆及试验件变形的自适应，保证加载系统不限制试验件变形，增加了杠杆系统的加载精度。度。度。


技术研发人员：张磊 王孟孟 谭巧银 范正杰 邓宇雯 奚少冬
受保护的技术使用者：中国飞机强度研究所
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/22