DE3014593A1

DE3014593A1 - Daempfungsarmes lager

Info

Publication number: DE3014593A1
Application number: DE19803014593
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dipl.-Ing. 8013 Haar Trier
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1980-04-16
Filing date: 1980-04-16
Publication date: 1981-10-22
Also published as: DE3014593C2

Description

Dämpfungsarmes Lager
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein dämpfungsarmes Lager für Schwingungsisolationssysteme zwischen dem Rotor und dem Rumpf eines Drehflüglers.
Durch die DE-OS 24 20 041 ist eine Vorrichtung zur Aufhängung eines Rotors von Drehflüglern zwischen dem Boden der Motoreinheit und der Oberseite des Zellenrumpfes bekanntgeworden, mit der die auftretenden Schwingungen "gefiltert" werden sollen. Hierzu ist vorgesehen, eine ebene Platte mit entgegengerichteten Schultern zur Aufnahme elastischer Elemente vorzusehen sowie elastische Verbindungen mit Strukturelementen des Drehflüglers anzuordnen. Abgesehen von den hier auftretenden Gewichtsproblemen durch die massiv auszuführende Platine unterliegt diese Ausführung dem Nachteil einer unzureichenden Aufnahme von Stoßbelastungen. Diesen Nachteil weisen eine ganze Anzahl bisher bekannter Lager der eingangs genannten Art auf.
Hinzu kommt noch, daß diese Lager in vielen Fällen eine ungenügende Dauerfestigkeit besitzen. Um dies zu beseitigen, versucht man daher Nadellager einzusetzen, aber diese weisen ein zu hohes Lagerspiel auf und der Versuch, Gleitlager einzusetzen, brachte ebenfalls keine befriedigende Lösung, denn hier zeigte sich, daß die Dämpfung viel zu hoch ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Lager der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Einsatz von Faserverbundwerkstoffen ermöglicht wird und dieses Lager so ausgebildet ist, daß es in einem gewissen Winkelbereich verdrehbar ist, aber kein Lagerspiel auftritt.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen vorgeschlagenen Maßnahmen in überraschend zuverlässiger Weise gelöst. In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel erläutert, das in den Figuren der Zeichnung grafisch dargestellt ist. Es zeigen Fig. 1 eine Prinzipskizze in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Lager gemäß Fig. 1, Fig. 3 ein Teilschnitt durch das Lager gemäß Fig. 1 und 2, Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel im eingebauten Zustand, Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig.
4, Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig.
4.
Das in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung gezeigte Lager setzt sich aus zwei feststehenden Lagerteilen 13 und einem beweglichen Lagerteil 12 zusammen, wobei letzteres zwischen den beiden ersteren angeordnet ist.
Diese drei Teile sind nun mittels Faserverbundwerkstoffkabel 11 miteinander verbunden. Um nun eine Vorspannung in Form einer Zugspannung in den Kabeln 11 zu erhalten, ist es erforderlich, daß die beiden feststehenden Lagerteile 13 mittels Distanzhalter 14 auseinandergepreßt werden, d.h. diese Distanzhalter 14 sind mit je einem Links- und Rechtsgewinde versehen, womit die vorgenannten Lagerteile in ihrem Abstand einstellbar sind und dadurch gleichzeitig die Vorspannung in den Faserverbundwerkstoffkabeln 11. Hierbei muß die Zugkraft so hoch sein, daß auch bei maximaler Lagerbelastung in den entlasteten Faserbündeln noch keine Druckkraft auftreten kann.
Das in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Schwingungssystems, setzt sich aus zwei der vorbeschriebenen Lager zusammen und zwar eines für die Aufnahme des Getriebes und eines für die Aufnahme der Hubschrauberwelle. Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch das Lager, das für die Aufnahme des Getriebes an dem beweglichen Lagerteil 12 mit einem Getriebeanschluß 20 versehen ist. Dieses Lagerteil 12 ist mittels der Kabel 11 aus Faserverbundwerkstoff zwischen den sogenannten feststehenden Lagern 13 eingespannt, wobei die Vorspannung durch die Spannbolzen 14, die jeweils mit einem Rechts- und Linksgewinde versehen sind, einstellbar ist. Die Kabel 11 weisen an ihren Enden Ösen 15 auf, die in Bolzen 16 an den einzelnen Lagerteilen 13 eingehängt werden. In gleicher Weise ist das Lager für die Befestigung der Hubschrauberwelle 30 ausgestaltet.
Die durch die beweglichen Lagerteile 12 angeschlossenen Funktionselemente Getriebe und Hubschrauberwelle üben nun die in Fig. 3 gezeigten, in Pfeilrichtung wirkenden, Belastungen auf die Kabel aus, gleichzeitig aber auch eine Verdrehung des beweglichen Teils 12. Hierdurch werden die Faserbündel auf Torsion beansprucht, wobei allerdings durch die kreuzförmige Anordnung der Faserbündel 11 die bei Torsion entstehenden Zug- und Druckkräfte gering sind, so daß der drehbar bewegliche Lagerteil 12 ohne Kraftaufwand in gewissen Grenzen verdreht werden kann, ohne daß es hierfür zusätzlicher Bauelemente etc. bedarf. Selbstverständlich hat das vorbeschriebene Lager in der Belastungsrichtung und in der Querrichtung unterschiedliche Steifigkeiten, aber die geringe Steifigkeit in der Richtung quer zur Hauptbelastungsrichtung kann durch den Einbau weiterer Faserverbundelemente in dieser Ebene erhöht werden. Dies sind keine Probleme mehr, wenn man mit der hier vorgeschlagenen Ausführungsweise vertraut ist.
Durch das vorgeschlagene dämpfungsarme Lager wird nicht nur Gewicht eingespart, sondern tatsächlich eine geringe Dämpfung erreicht. Jede gewünschte Lagersteifigkeit ist einstellbar, eine gewisse Verdrehbarkeit in einem Winkelbereich ist sichergestellt und außerdem tritt kein Lagerspiel mehr auf. Das vorgeschlagene Lager ist in allen Fällen einsetzbar bei denen keine oder nur geringe Winkelbewegungen auftreten.Als Werkstoff werden Glas-, Kohle- oder Stahlfasern für die Kabel 11 vorgeschlagen.

Claims

Dämpfungsarmes Lager Pa t e n t a n s p r ü c h e 1. Dämpfungsarmes Lager für Schwingungsisolationssysteme zwischen dem Rotor und dem Rumpf eines Drehflüglers, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der bewegliche, als Pendel dienende Lagerteil (12) mittels Faserverbundwerkstoffkabel (11) zwischen zwei feste Lagerteile (13) eingespannt ist und zur Aufnahme der auftretenden Druckkräfte und zum Erzeugen einer Vorspannung auf das oder die Kabel (11) die beiden Lagerteile (13) mittels Distanzhalter (14) miteinander einstellbar verbunden sind.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Faserverbundwerkstoffkabel (11) in an sich bekannter Weise aus einem Glasfaser-, Kohlefaser- oder Stahlfasergewebe bestehen und mittels Ösen (15) in Bolzen (16) in den festen Lagern (13) einhängbar ausgebildet sind.
3. Lager nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Distanzhalter (14) als Spannbolzen mit Rechts- und Linksgewinde ausgebildet sind.
4. Lager nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der bewegliche Lagerteil (12) den Getriebeanschluß (20) oder den Flansch der Huberschrauberzelle (30) aufnimmt.