DE3014593C2

DE3014593C2 - Low-damping bearing

Info

Publication number: DE3014593C2
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: 1982-06-16
Also published as: DE3014593A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf t η dämpfungsarmes Lager für ein Schwingungsisolationssystem zwischen dem Rotor und dem Rumpf eines Drehflüglers mit einem den Rotor aufnehmenden bweglichen Lagerteil, der jeweils über mindestens ein elastisches Element zwischen zwei mit dem Flugzeugrumpf verbundenen festen Lagerteilen eingespannt ist.The invention relates to t η low-damping bearings for a vibration isolation system between the rotor and the fuselage of a rotary wing aircraft with a movable bearing part accommodating the rotor, each connected to the aircraft fuselage via at least one elastic element between two fixed bearing parts is clamped.

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 Reihe 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.DE-OS 24 20 041 a device for suspending a rotor of rotary wing aircraft between the bottom of the motor unit and the top of the cell body became known with which the occurring Vibrations should be »filtered«. For this purpose, a flat plate with oppositely directed Provide shoulders to accommodate elastic elements, as well as elastic connections with structural elements of the rotary wing aircraft. Apart from the weight problems caused by the This design is subject to the disadvantage of inadequate absorption of the board, which is to be made solid Shock loads. A number of previously known bearings of the type mentioned at the beginning have this disadvantage Kind on. In addition, in many cases these bearings have insufficient fatigue strength. Around To eliminate this, one tries to use needle bearings, but these have too much clearance and the attempt to use plain bearings did not bring a satisfactory solution either, because it showed here that the attenuation is much too high.

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 dessen beweglicher Teil in einem gewissen Winkelbereich verdrehbar ist, aber kein LagerspielThe present invention is based on the object of providing a bearing of the type mentioned at the beginning create, in which the use of fiber composites is made possible and this bearing is designed is that its moving part can be rotated in a certain angular range, but no bearing play

auftrittoccurs

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 vorgeschlagenen Maßnahmen in überraschend zuverlässiger Weise gelöst, wobei die Ansprüche 2 bis 4 vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen. In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel erläutert, das in den Figuren der Zeichnung grafisch dargestellt ist Es zeigen
F i g. 1 eine Prinzipskizze in perspektivischer Ansicht Fig. 2 eine Draufsicht auf das Lager gem. Fig. 1,This object is achieved in a surprisingly reliable manner by the measures proposed in claim 1, with claims 2 to 4 relating to advantageous embodiments of the invention. In the following description, an embodiment is explained, which is shown graphically in the figures of the drawing
F i g. 1 is a schematic diagram in a perspective view, FIG. 2 is a plan view of the bearing according to FIG. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch das Lager gem. Fig. 1 und 2,3 shows a partial section through the bearing according to FIG. 1 and 2,

F i g. 4 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel im eingebauten Zustand,F i g. 4 shows a plan view of an exemplary embodiment in the installed state;

Fig.5 einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 4,5 shows a section along the line AA according to FIG. 4,

F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig. 4.F i g. 6 shows a section along line BB according to FIG. 4.

Das in den F i g. 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 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.The in the F i g. 1 to 3 of the drawing bearing shown consists of two fixed bearing parts 13 and a movable bearing part 12 together, the latter being arranged between the two former These parts are now connected to one another by means of fiber composite cables 11. To now a bias in the form of tension in the cables 11, it is necessary that the two fixed Bearing parts 13 are pressed apart by means of spacers 14, d. H. these spacers 14 are each with a left-hand and right-hand thread, with which the aforementioned bearing parts can be adjusted in terms of their spacing are and thereby at the same time the bias in the fiber composite cables 11. Here, the The tensile force must be so high that even with maximum bearing load in the relieved fiber bundles no compressive force can occur.

Das in den F i g. 4 bis 6 gezeigte Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Schwingungsisolationssystems, setzt sich aus zwei der vorbeschriebenen Lager zusammen und zwar eines für die Aufnahme des Getriebes und eines für die Aufnahme der Hubschrauberwelle. Die F i g. 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 feststehenden Lagern 13 eingespannt, wobei die Vorspannung durch die Spannbolzen 14, die jeweils mit einem Rechtsund 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.The in the F i g. 4 to 6 shown embodiment of the proposed vibration isolation system, consists of two of the above-described camps, namely one for receiving the Gearbox and one for taking up the helicopter shaft. The F i g. 5 shows a section through the bearing, that for receiving the gear on the movable bearing part 12 with a gear connection 20 is provided. This bearing part 12 is by means of the cable 11 made of fiber composite material between the stationary Camps 13 clamped, the preload by the clamping bolts 14, each with a right and Left-hand threads are adjustable. The cables 11 have eyelets 15 at their ends, which are shown in FIG Bolts 16 are hung on the individual bearing parts 13. In the same way, the camp is for the Attachment of the helicopter shaft 30 designed.

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.The functional elements, gearbox and helicopter shaft, connected by the movable bearing parts 12 now exert the loads shown in Fig. 3, acting in the direction of the arrow, on the cables, simultaneously but also a rotation of the movable part 12. This causes the fiber bundles to twist claimed, although due to the cross-shaped arrangement of the fiber bundles 11, the torsion resulting tensile and compressive forces are low, so that the rotatably movable bearing part 12 without any effort can be rotated within certain limits without the need for additional components, etc.

Selbstverständlich hat das vorbeschriebene Lager in der Belastungsrichtung und in der Querrichtung unterschiedliche Steifigkeiten, aber die geringe Steifigkeit in der Richtung quer zur Hauptbelastungsrichtung kannIt goes without saying that the above-described bearing is different in the loading direction and in the transverse direction Stiffnesses, but the low stiffness in the direction transverse to the main load direction can

ch den Einbau weiterer Faserverbundelemente in ier Ebene erhöht werden. Dies sind keine Probleme fir, wenn man mit der hier vorgeschlagenen iführungsweise vertraut ist
)urch das vorgeschlagene dämpfungsarme Lager d nicht nur Gewicht eingespart, sondern tatsächlich 5 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.ch the installation of further fiber composite elements in the fourth level can be increased. These are not problems if one is familiar with the approach suggested here
) The proposed low-damping bearing d not only saves weight, but actually achieves low damping. Any desired bearing rigidity is adjustable, a certain rotatability in an angular range is ensured and, moreover, there is no bearing play. The proposed bearing can be used in all cases in which little or no angular movements occur. Glass, carbon or steel fibers for the cables 11 are proposed as the material.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Low-damping bearing for a vibration isolation system between the rotor and the fuselage of a rotary-wing aircraft, with a movable bearing part receiving the rotor, each of which Via at least one elastic element between two fixed elements connected to the aircraft fuselage Bearing parts is clamped, characterized in that that a fiber composite cable (11) is provided as the elastic element and that to absorb the compressive forces occurring and to generate a preload on the cable the two fixed bearing parts (13) are connected to one another in an adjustable manner by means of spacers (14).

2. Bearing according to claim 1, characterized in that the fiber composite cable (11) in on known way consists of a glass fiber, carbon fiber or sickle fiber fabric and means of eyelets (15) in BoWn (16) in the fixed bearing parts (13) is designed to be hookable

3. Bearing according to claims 1 and 2, characterized in that the spacers (14) as Clamping bolts are designed with right-hand and left-hand threads.

4. Bearing according to claims 1 to 3, characterized in that the movable bearing part (12) the gear connection (20) or the flange of the helicopter shaft (30)