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一种半柔性三桨叶桨毂的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-01 05:32:39

本技术涉及民用航空器的,尤其是涉及一种半柔性三桨叶桨毂。

背景技术:

1、常规旋翼机的旋翼系统由多片桨叶和桨毂组成。桨毂是指固定在船舶或飞机螺旋桨中心的部件,主要负责连接、支撑和保护螺旋桨叶片。桨毂通过连接桨叶与螺旋桨主轴,使螺旋桨主轴带动桨叶旋转,并且将升力由桨叶传递到旋翼轴上。

2、旋翼机的旋翼形式是由桨毂形式决定的。桨毂形式可包含全铰式、半铰式、无铰式、无轴承式等形式。目前,通常采用无轴承式桨毂实现旋翼的挥舞、摆振、变距运动。

3、旋翼机在飞行过程中,无轴承旋翼的振动对旋翼机飞行性能的影响较大。特别是在飞行速度较小或悬停的情况下,气动阻尼很小,旋翼摆振方向会成为旋翼气弹稳定性的重要影响因素。无轴承旋翼为降低桨叶摆动对旋翼机整体飞行性能的影响,设置有结构阻尼装置。

4、现有技术中,旋翼机上通常采用层叠式摆振阻尼器。层叠式摆振阻尼器主要是通过利用高阻尼硅橡胶材料的剪切变形产生弹性和阻尼刚度,吸收旋翼摆振能量,以尽可能达到防止旋翼机在地面和空中产生共振的要求。

5、然而,层叠式摆振阻尼器通常设置在桨叶与中央组件的连接处。由于桨叶直接连接在中央组件的周边,使得常规无轴承旋翼的挥舞变距摆振运动均由连接处根部承受,连接处极易受扭矩作用产生裂痕或断裂。

6、因此,不但桨毂中心组件和桨叶生命周期受到影响,而且威胁旋翼机的飞行安全,提高了旋翼机的维护成本。

技术实现思路

1、为了提高旋翼机的旋翼气弹稳定性,本技术提供一种半柔性三桨叶桨毂。

2、本技术提供的一种半柔性三桨叶桨毂,采用如下的技术方案:

3、一种半柔性三桨叶桨毂,包括基座、桨夹和缓冲组件,所述桨夹安装于所述基座上,所述缓冲组件包括中心件和承压件,所述中心件设置在所述基座和所述桨夹之间,且位于所述基座的中心处,所述中心件用于连接主轴和所述桨夹;所述承压件设置有多个,多个所述承压件绕所述中心件的一周排布,所述承压件的两端分别与所述桨夹和所述基座连接,且用于吸收来自所述桨夹的摆振,所述承压件采用柔性材料制造而成。

4、通过采用上述技术方案,将多个承压件绕中心件排布,通过分散和缓冲来自桨夹的冲击力,能够有效地吸收来自桨夹的摆振,从而能够减少振动对桨毂和主轴的损害,进而能提高桨毂的使用寿命,还能降低维护和更换的成本;

5、另外,通过中心件连接主轴和桨夹,同时与承压件配合,从而增加了桨叶在旋转过程中的稳定性,进而提高旋翼机的旋翼气弹稳定性。

6、可选的,所述承压件呈u形,所述承压件两端之间的距离沿靠近所述中心件的方向逐渐减小。

7、通过采用上述技术方案,承压件通过采用u形结构,在受到摆振力时,能够提供更大的变形空间,从而增强了对摆振的缓冲能力,同时,这种缓冲作用有助于减少桨毂和主轴受到的冲击,进而提高了整体的稳定性和可靠性;

8、另外,u形承压件的设计能够更均匀地分布来自桨夹的摆振力,当桨夹受到摆振时,u形承压件的两端同时受力并发生形变,这种形变可以分散和转移摆振力,避免应力集中在某个局部区域,从而减少了材料疲劳和断裂的风险;

9、此外,当桨夹受到摆振时,u形承压件的两端会同时受力并发生形变,这种形变能够分散和转移摆振力,避免应力集中在某个局部区域,从而减少了材料疲劳和断裂的风险。

10、可选的,所述承压件的一端与所述桨夹螺栓连接,且另一端与所述基座固定连接。

11、通过采用上述技术方案,通过螺栓连接桨夹和承压件,使得承压件能够在一定程度上发生松动或紧固,从而易于调整承压件与桨夹之间的连接紧密度,达到不同的缓冲效果,这种可调节性使得桨毂能够适应不同工作条件和负载变化,进而进一步提高了缓冲性能;

12、另外,承压件与基座之间通过固定连接能够承受来自桨夹的摆振力,并将来自桨夹的摆振力分散到基座上,避免了局部应力集中和结构变形。

13、可选的,所述中心件采用万向轴承。

14、通过采用上述技术方案,由于万向轴承能够吸收和分散因机械变形引起的应力,能够有效地减少机械系统中的应力集中,从而提高系统的稳定性和可靠性。

15、可选的,还包括多组预警组件,多组所述预警组件与多个所述承压件一一对应,所述预警组件包括固定板、弹性件和测距传感器,所述固定板固定连接在所述基座上,且位于所述承压件靠近所述中心件的一侧;所述弹性件内部中空,且固定连接在所述固定板靠近所述承压件的一侧,所述弹性件与所述承压件抵接;所述测距传感器固定连接在所述弹性件内,且位于所述弹性件靠近所述固定板的一侧,所述测距传感器用于输出所述固定板与所述承压件之间的距离信号至旋翼机的主控制显示平台。

16、通过采用上述技术方案,当承压件发生形变时,承压件两端之间的距离减小,u形承压件的凸起端与中心件之间的距离减小,u形承压件的凸起端挤压弹性件,弹性件发生形变;

17、由于承压件采用柔性材料,当材料和结构受到多次重复变化的载荷作用后,在交变载荷重复作用下,承压件的凸起端容易发生疲劳断裂,当承压件的凸起端出现裂纹时,弹性件受压,弹性件与承压件的凸起端紧密抵接的侧面嵌入到承压件的裂纹中;

18、测距传感器测量弹性件两个侧面之间的距离,并将距离信号输出至旋翼机的主控制显示平台,当承压件出现裂纹时,弹性件两个侧面之间的距离变化出现突变,通过主控制显示平台上的异常数据信号,从而使得操作人员易于及时更换受损零件,进而易于保障操作人员的生命安全。

19、可选的,所述桨夹包括固连板一和固连板二,所述固连板一与所述固连板二平行设置,所述中心件的一端依次穿设在所述固连板一与所述固连板二上,且通过螺栓与所述固连板一和所述固连板二固定连接。

20、通过采用上述技术方案,固连板一和固连板二的平行结构能够增加桨夹的整体刚度,使得桨毂在受到摆振力时能够更好地抵抗变形,从而有助于保持桨毂的几何形状和性能稳定性,进而提高了整个系统的可靠性。

21、可选的,还包括桨叶,所述桨叶设置有三组,三组所述桨叶绕所述中心件的轴线一周均匀排布;所述桨叶包括桨柄和叶片,所述桨柄通过螺栓固定连接在所述固连板一与所述固连板二之间,所述叶片固定连接在所述桨柄远离所述桨夹的一端。

22、通过采用上述技术方案,通过螺栓与固连板一和固连板二之间的固定连接,从而能够确保桨柄的稳固性和可靠性,进而易于提高整个桨毂的结构强度。

23、可选的,所述桨柄靠近所述基座的一侧开设有让位槽。

24、通过采用上述技术方案,通过设置让位槽,能够确保桨柄在旋转或工作时,与基座或其他相邻部件之间不会发生干涉或冲突,从而有助于保持桨毂内部空间的整洁和顺畅,进而提高了整体结构的可靠性。

25、可选的,所述固连板一与所述固连板二上均开设有通孔。

26、通过采用上述技术方案,通过开设通孔,从而能够在一定程度上减轻固连板一和固连板二的重量。

27、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

28、通过设置中心件和承压件,能够提高旋翼机的旋翼气弹稳定性,从而能够减少振动对桨毂和主轴的损害,进而能提高桨毂的使用寿命;

29、通过设置固连板一和固连板二,从而有助于保持桨毂的几何形状和性能稳定性,进而提高了整个系统的可靠性;

30、通过开设通孔,从而能够在一定程度上减轻固连板一和固连板二的重量。

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