白亚玲，兰天

（1.中航飞机起落架有限责任公司，陕西 汉中 723200；2.陕西航空职业技术学院，陕西 汉中 723102）

0 引言

滑轮是飞机操纵系统的重要元件，用于辅助操纵、飞行操纵、重型操纵或一般操纵[1]。本文所述飞机用滑轮是单槽滑轮的典形结构，材料为经过酚醛缩合物浸渍的纤维织物或等效增强材料，由图1所示滑轮壳体、设置在壳体中部的深沟球轴承、壳体和轴承之间的铝合金衬套组成。交付使用前要进行轮缘与槽底的同轴度测试、摆动间隙检测、轮缘强度、结合强度、壳体强度、耐久性等一系列试验[2]，并保证在相应规定范围内才能将滑轮交付使用。摆动间隙检测的是滑轮壳体凸缘端面和垂直于轴承轴线内环的端面相接触的平面之间的间隙，此时需要完全消除轴承轴向活动间隙，在加载点测出滑轮的最大偏斜值。

图1 滑轮简图

检测滑轮摆动间隙的目的是保证滑轮的结构、性能与设计标准的符合性和生产工艺的稳定性，确保生产的飞机用滑轮满足飞机装机要求。各种用途的滑轮摆动间隙，除一般操纵用滑轮，在排除轴承轴向间隙影响后，都不能小于0.13 mm，轴承出现任何形式的破坏都视为滑轮破坏，且试验后滑轮轴承转动灵活，检测结果可证明轴承强度。

1 测试装置结构设计及特点

1.1 传统检测装置结构

现有的滑轮摆动间隙检测，采用图2所示的结构形式。轴承内环固定在试验装置上，靠近滑轮槽底处用钢球、杠杆、砝码加力使滑轮偏转，另一端用百分表测量出滑轮的摆动间隙。这种检测方法虽然能测量出摆动间隙，但不能模拟滑轮在飞机上的使用状态，更不能在加载点测量出摆动间隙，滑轮受力点在滑轮凸缘上，使得测量结果误差较大。

图2 原滑轮摆动间隙检测装置简图

1.2 检测装置整体结构设计

检测装置结构如图3、图4所示，共由9部分组成。

图4 检测装置侧视图

1.2.1 定位部件的设计

1）上接头1的上部分设计有与试验机上工作台T形槽配合的“T”状头，“T”状头的下端面工作时定位安装在试验机T形槽中（如图5）；下接头9的“T”状头同样安装在试验机下工作台上。上接头1的安装面与对滑轮轴承端面的定位面成88°夹角，这样就保证摆动间隙检测中要求的侧向扯开2°夹角[3]，完全模拟工作中滑轮受力状态，如图3所示。上接头1定位面上设计有与其垂直的定位孔，用于安装定位轴4。

图3 检测装置主视图

2）定位轴4 设计为台阶形，分别用于自身在上接头1中定位和对滑轮3轴承孔的定位。定位轴4穿过上接头1的定位孔和滑轮3的轴承孔，将上接头1、滑轮3利用压紧螺母2连成一体。定位轴4与上接头1的定位孔、轴承孔成H9/f8间隙配合[4]，并可以依据检测需要更换。

1.2.2 加力、受力部件

滑轮3的上部轮槽内180°缠绕钢丝绳5（如图5），钢丝绳两端固定在承力轴8上，承力轴8穿过下接头9双耳片上的定位孔，与下接头9成间隙配合；试验机上、下工作台运动时，带动上接头1、下接头9运动，给检测装置加力到表1所示的极限载荷。

图5 摆动间隙检测装置在试验机中工作状态

表1 摆动间隙和同轴度允值

1.2.3 压紧部件

压紧螺母2大端外圆设计滚花，在滑轮3安装到定位轴4上后，可手动拧紧；小端端面压紧滑轮3的轴承端面，消除轴承的轴向活动间隙。带肩螺母7与承力轴8螺纹连接，用于钢丝绳5、垫圈7安装到位后的锁定, 垫圈7设计为“U”形开口垫圈，可依据滑轮直径安装在钢丝绳5的左、右两侧，保证钢丝绳5在受力时处于垂直状态。

1.3 飞机用滑轮允许的同轴度、摆动间隙和极限载荷值

如图6所示，由最大和最小半径之差表示槽底和轮缘的同轴度值，测量同轴度时，应排除轴承轴向间隙，壳体不受任何支撑，将滑轮旋转一圈进行测量。飞机用所有滑轮的同轴度和摆动间隙检测结果应符合表1规定范围，表1中D值为滑轮槽底直径。

图6 同轴度检测示意图

1.4 检测装置的有益效果

1）本装置在加载点测试出滑轮摆动间隙，测试结果更精准；另外，滑轮轴承出现任何形式的破坏，即视为滑轮不合格，检测结果可验证轴承强度。

2）上接头定位面直接保证测试要求的2°的加力方向，完全模拟滑轮在飞机使用中的受力状态，得出摆动间隙结果的同时也得到轴承强度结果。

3）装置去掉下接头9和钢丝绳5，不用重新装夹滑轮，旋转滑轮一周，由百分表检滑轮轮缘和槽底同轴度，测试装置有很强的通用性和经济性。

4）装置按滑轮槽底直径为25～50 mm、50～75 mm、75～140 mm设计3种规格，更换定位轴、钢丝绳直径，适当调整垫圈7厚度和位置，可以对飞机操纵滑轮所有规格25～140的滑轮进行摆动间隙检测。

5）装置已经在大型飞机操纵滑轮摆动间隙、轴承强度、同轴度测量中应用良好。

2 测试装置工作原理即测试方法

1）如图3、图4、图5所示，将上接头1、下接头9分别沿试验机上、下工作台T形槽移动到试验机工作台中心。试验设备为微机控制电子万能试验机（型号为RGM-4100，精度为0.3级）。

2）定位轴4装入上接头1定位孔中，然后将滑轮3安装在定位轴4上，并使轴承内环端面紧贴上接头1定位面，拧紧压紧螺母2，使滑轮3轴承内环完全固定，消除轴承的轴向活动间隙。

3）钢丝绳5沿滑轮3轮槽底缠绕180°，操纵试验机，让试验机上工作台下行或下工作台上行到能将钢丝绳套入承力轴8上，调整垫圈7，使钢丝绳5处于垂直状态，然后拧紧带肩螺母6，钢丝绳5固定。

4）操纵试验机，使钢丝绳5完全受力，施加试验要求的极限载荷（飞行操纵滑轮，加载钢丝绳5的直径为4.8 mm，滑轮直径为25～50 mm，极限载荷为2220 N；直径为50～75 mm，极限载荷7470 N；直径大于75 mm，极限载荷为11 120 N。重型操纵滑轮，加载钢丝绳5的直径为6.4 mm，滑轮直径为50～85 mm，极限载荷为12 460 N；直径为85～125 mm，极限载荷为21 800 N，直径大于125 mm，极限载荷为31 140 N）。

5）如图3所示，在加载点用塞尺（精度0.02 mm）插入上接头1定位面和滑轮3凸缘之间，测量最小间隙。旋转滑轮3，在滑轮整个圆周至少3个不同位置加载检测摆动间隙，滑轮翻面同样方法重复一次试验。测得的摆动间隙值小于0.13 mm或轴承出现任何形式的破坏，即证明滑轮不合格，反之则滑轮合格。

6）如图6所示，可去掉钢丝绳5，滑轮旋转一周由百分表测量轮缘、槽底同轴度值，依据表1判断滑轮同轴度是否合格。

3 结语

飞机用滑轮的摆动间隙和轴承强度检测装置结构简单，完全模拟滑轮在飞机运行时工作中受力状态，得出滑轮摆动间隙结果的同时也得到轴承强度结果；去掉装置的钢丝绳、下接头，旋转滑轮一周可检测出滑轮轮缘、槽底同轴度，使本装置具有很强的通用性和经济性。该检测装置已在大型飞机操纵滑轮摆动间隙、同轴度测量中应用良好。