刘 畅,于富侃

(中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001)

0 引 言

随着直升机技术的快速发展与各种新工艺、新材料的应用，直升机旋翼系统已逐渐使用具有橡胶与金属夹层结构的弹性轴承来代替常规金属轴承，目前已广泛应用于直升机旋翼系统中。

球面推力弹性轴承，即所谓的弹性轴承，是球柔性桨毂与星型柔性桨毂的核心弹性元件[1]。其利用弹性轴承轴向压缩、扭转以及弯曲的三种运动形式，代替了传统铰接式桨毂的金属挥舞铰、摆振铰和变距铰。从而在很大程度上简化了桨毂的结构，减少了桨毂零部件数量，提高了桨毂使用寿命，降低了整体制造成本，优化了维护流程。

弹性轴承的工作部分，是由橡胶和薄球碗形状金属两种材料相互叠层间隔组成[2]。弹性轴承最重要的部分，就是橡胶和金属隔片复合叠加而形成的弹性体叠层，弹性体叠层用于传递弹性轴承的承受载荷，通过弹性体叠层中橡胶层的剪切变形来实现弹性轴承的所有变形。在这种承力特性条件下，其轴向压缩刚度越大，则整体承载能力越强，但是会导致弯曲刚度和扭转刚度的增大。从减小操纵载荷以及设计合理性的角度出发，期望在轴向压缩刚度大的同时减小弯曲刚度和扭转刚度。因此，球面推力弹性轴承的设计需对多个要素进行综合考量，合理分配设计过程中存在的多个矛盾要素，使得弹性体隔层，一方面可以满足刚度要求，另一方面又可以降低橡胶层的应力水平，使得橡胶层的疲劳寿命得到提升。……