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六、柔性連接
在大多數(shù)直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中，傳動(dòng)軸與傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸與減速器法蘭盤之間的
連接均采用柔性連接方式。這種連接方式可以很好的緩解橫向和縱向的輕微變形。
柔性連接是靠柔性片來實(shí)現(xiàn)的。柔性片是由一組不銹鋼薄片，經(jīng)機(jī)械加工成為
規(guī)則的扁平片狀連接件。
在貝爾206 直升機(jī)上，柔性片之間成90°角安裝。這樣不同柔性片的紋理方向
（金屬晶體排序）被交叉疊加，增大了柔性片的柔韌性和變形能力。西科斯基的S-61
直升機(jī)上使用的柔性連接片在生產(chǎn)廠家已經(jīng)進(jìn)行了編號(hào)，按照其編號(hào)進(jìn)行安裝，將
保證柔性片紋理方向的合理變化。所以，在柔性片的拆裝過程中，其位置、順序和
排列應(yīng)做好標(biāo)記，這樣就可以保證每一個(gè)柔性片能夠安裝到原位置上，從而維持傳
動(dòng)軸平衡和減少傳動(dòng)軸振動(dòng)。
這種單片的連接方式被稱為托馬斯連接（Thomas coupling）。而在其他的一些
直升機(jī)上，例如美洲豹直升機(jī)，多個(gè)柔性薄片被重疊制成一個(gè)柔性連接片，這樣極
法蘭盤
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大地簡(jiǎn)化了拆裝過程。使用托馬斯連接方式，柔性片兩邊的安裝墊片不能使用平墊
片，必須是凸型墊片，這樣當(dāng)柔性片變形時(shí)不會(huì)因擠壓墊片而造成柔性片的損壞。
另外，在傳動(dòng)軸和法蘭盤之間可能會(huì)存在一定的間隙，可以通過加裝一些薄墊片來
進(jìn)行調(diào)整。需要強(qiáng)調(diào)的是，這些調(diào)整墊片必須安裝在螺栓頭或螺帽的一側(cè)，不得直
接安裝在柔性片上。
圖4-24 典型的柔性連接方式
圖4-25 花健連接
軸
軸
花鍵減速器
墊片
固定螺帽
凸型安裝墊片
墊片
安裝螺栓
柔性連接片
法蘭盤
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圖4-26 萬向連接
圖4-27 軸承支撐
4.4.5 扭矩表
絕大多數(shù)的現(xiàn)代直升機(jī)都設(shè)計(jì)安裝有扭矩測(cè)量系統(tǒng)，用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)輸出到傳
動(dòng)系統(tǒng)的軸馬力。通常情況下，扭矩表采用百分比的表示方式，其總扭矩值為100%。
扭矩表的作用：
· 雙發(fā)動(dòng)機(jī)的直升機(jī)，扭矩表的測(cè)量機(jī)械通常安裝在主減速器的輸入端，飛
行員可通過觀察扭矩表來實(shí)現(xiàn)平均分配扭矩輸入。
· 扭矩表為雙指針儀表，指示主減速器的輸入功率。
扭矩測(cè)量系統(tǒng)類型分為油壓式扭矩測(cè)量系統(tǒng)、霍耳效應(yīng)傳感器扭矩系統(tǒng)、變形
測(cè)量?jī)x電子扭矩系統(tǒng)和光電扭矩測(cè)量系統(tǒng)。
一、油壓式扭矩測(cè)量系統(tǒng)
油壓式扭矩測(cè)量系統(tǒng)是通過壓力傳感器感應(yīng)一個(gè)扭矩活塞腔中油壓的變化
來進(jìn)行扭矩測(cè)量的。齒輪泵使進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)扭矩活門的滑油具有一定的壓力。
由于機(jī)械傳動(dòng)部件的扭力變化，傳動(dòng)部件的線形移動(dòng)直接影響著扭矩活門的開
潤(rùn)滑點(diǎn)滾棒軸承
軸承座
連接裝置
減振裝置
軸承
襯套
機(jī)身安裝點(diǎn)
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度，其開度決定了進(jìn)入壓力的大小，從而經(jīng)比例測(cè)算得出扭矩值。
油壓式扭矩測(cè)量系統(tǒng)因不再被直升機(jī)行業(yè)廣泛應(yīng)用，這里僅做簡(jiǎn)單的介紹。
二、霍耳效應(yīng)傳感器扭矩系統(tǒng)
霍耳效應(yīng)傳感器扭矩系統(tǒng)通過測(cè)量主減速器輸入軸的相對(duì)扭轉(zhuǎn)量來獲得發(fā)動(dòng)機(jī)
的扭矩值。
發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的后端連接著一個(gè)帶有均勻凹槽的軸套，旋翼軸前端連接有一個(gè)
帶有均勻齒條的軸套，二者交叉安裝在扭矩軸的外部。齒條和凹槽之間存在著一個(gè)
等寬的間隙。由于驅(qū)動(dòng)旋翼負(fù)載和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之間存在相互作用的應(yīng)力，扭矩軸在
這種反向應(yīng)力下發(fā)生扭轉(zhuǎn)，從而改變了齒條和凹槽之間間隙的寬度。正對(duì)著間隙的
位置，在減速器殼體上安裝有一個(gè)霍耳效應(yīng)（電磁）傳感器。
由于間隙寬度的變化，導(dǎo)致傳感器的磁場(chǎng)改變，從而產(chǎn)生了一個(gè)電脈沖信號(hào)。
這個(gè)電脈沖信號(hào)的圖形直接反映出間隙寬度的變化，即扭矩的變化值。通過扭矩計(jì)
算機(jī)的處理，這個(gè)脈沖信號(hào)以直流電壓的形式傳遞至扭矩表，根據(jù)電壓和扭矩值的
比例關(guān)系換算，我們可以直接從扭矩表中讀出真實(shí)的扭矩值。
如圖4-28 和4-29 所示，當(dāng)扭矩增大時(shí)，E1 間隙將隨之變小。根據(jù)E1 和E2 的
不同位置對(duì)傳感器磁場(chǎng)的干擾，脈沖信號(hào)的圖形也發(fā)生規(guī)則的“寬度”變化。經(jīng)扭
矩計(jì)算機(jī)的處理，不同的電壓降信號(hào)在扭矩表上反映出了目前真實(shí)的扭矩值。
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圖4-28 霍耳效應(yīng)傳感器扭矩測(cè)量原理
圖4-29 霍耳效應(yīng)傳感器
電壓信號(hào)與扭矩值成正
比例關(guān)系
計(jì)算機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)端旋翼端
低扭矩值高扭矩值
e2 e1 e2 e1
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三、變形測(cè)量?jī)x電子扭矩系統(tǒng)
以28 伏直流電壓作為供電來源的變形測(cè)量?jī)x電子扭矩系統(tǒng)包括以下主要部件：
· 驅(qū)動(dòng)線圈指示器，單位：磅/英尺。
· 一個(gè)電子組件，包括1 個(gè)8K C/S 的晶體振蕩器、2 個(gè)晶體管放大器、指
示平衡組件、解調(diào)器和按壓測(cè)試轉(zhuǎn)換繼電器。
· 一個(gè)扭矩傳感器。包括：帶有變形測(cè)量?jī)x的主軸和旋轉(zhuǎn)變壓器。
工作原理
當(dāng)主軸上的扭矩為零時(shí)，28V 直流供電給8K C/S 晶體振蕩器，經(jīng)放大器放大，
進(jìn)入傳感器的旋轉(zhuǎn)變壓器的輸入端，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)變壓器無輸出。
當(dāng)主軸上產(chǎn)生扭矩時(shí)，變形測(cè)量?jī)x的兩個(gè)“電臂”被壓縮，另外兩個(gè)被拉伸，
電橋失去平衡。旋轉(zhuǎn)變壓器輸出端產(chǎn)生輸出信號(hào)。信號(hào)經(jīng)放大、解調(diào)后送到扭矩儀
表。由于這個(gè)信號(hào)的強(qiáng)度與主軸上扭矩的大小相對(duì)應(yīng)，因而它代表實(shí)際的扭矩值。
系統(tǒng)的測(cè)試裝置包括了安裝在主儀表板上的測(cè)試按扭。當(dāng)按壓測(cè)試按扭時(shí)，電
子組件中的繼電器開始工作，旁通了傳感器的正常輸入。系統(tǒng)同時(shí)給儀表一個(gè)設(shè)定
信號(hào)，扭矩表就指示設(shè)定的扭矩值了。
圖4-30 變形測(cè)量?jī)x扭矩系統(tǒng)電路圖
四、光電扭矩測(cè)量系統(tǒng)
28VDC
28VDC
晶體振蕩器
放大器
旋轉(zhuǎn)變形設(shè)備輸入
旋轉(zhuǎn)靜態(tài)
扭矩轉(zhuǎn)換器電氣單元
輸出
放大器調(diào)諧器
測(cè)試按鈕
測(cè)試?yán)^電器
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光電扭矩測(cè)量方法與霍耳效應(yīng)傳感器的扭矩測(cè)量方法相類似，它也是通過測(cè)量
兩個(gè)相對(duì)盤的角度變化而獲得扭矩值。唯一不同的是，光電扭矩測(cè)量系統(tǒng)使用了一
　
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