[發明專利]一種直升機槳葉嵌入式徑向運動擺振阻尼器

有效

• 申請號: 201510035748.X
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104670492B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 楊衛東;李銳銳;虞志浩;楊大林
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C27/51
• 分類號: B64C27/51;F16F7/104
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳琛

技術領域

本發明是內嵌于直升機槳葉中的配重呈徑向運動的阻尼器，屬于直升機旋翼系統的擺振阻尼器。

背景技術

直升機旋翼擺振阻尼器是直升機旋翼系統的關鍵部件之一，為旋翼槳葉的擺振運動提供阻尼、匹配擺振剛度，防止直升機發生“地面共振”與“空中共振”問題。擺振阻尼器有不同的安裝位置，包括槳轂與槳葉之間安裝的槳轂阻尼器、槳葉之間安裝的葉間阻尼器、槳葉內安裝的嵌入式阻尼器等。

旋翼槳轂阻尼器根據阻尼產生的原理可以分為摩擦阻尼器、液壓阻尼器、粘彈阻尼器、液彈阻尼器等。槳轂阻尼器與葉間阻尼器通過對槳葉根部的作用，在槳葉擺振運動中做負功)達到消耗擺振方向能量提高旋翼系統穩定裕度的目的，這種方法由于阻尼力作用于槳葉根部，對擺振運動的力臂較小，需要的阻尼力較大，阻尼器外形尺寸和重量較大。

嵌入式阻尼器可安裝于槳葉內部靠近槳尖的部分，工作時產生的阻尼力對擺振運動的力臂較大，較小的阻尼力即可產生較好的耗能效果。同時按照配重的運動方向又可以分為嵌入式徑向運動阻尼器和嵌入式弦向運動阻尼器。由于直升機槳葉的弦向重心位置對于直升機旋翼的穩定性有比較大的影響，相比較弦向運動阻尼器而言，徑向運動阻尼器沿旋翼徑向方向運動，對于直升機槳葉的弦向重心的影響更小。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種動力學性能穩定，減振、消振能力強的直升機槳葉嵌入式徑向運動擺振阻尼器。

本發明的技術方案是：一種直升機槳葉嵌入式徑向運動擺振阻尼器，包括上殼體、下殼體、連接上殼體底部和下殼體頂部的滑動軸承，所述上殼體內部自上而下順序設置有粘彈阻尼器和配重，所述下殼體內部設置有線彈簧、和碟簧組件；

所述配重為圓柱形結構，一端帶有外螺紋，一端開設有盲孔；

所述粘彈阻尼器包括一根T形連桿底座、套設于T形連桿底座的桿體外圍的阻尼器外筒、和采用硫化成型方式將橡膠壓入阻尼器外筒與桿體之間形成的橡膠粘結體；所述T形連桿底座的底座與上殼體頂部固定連接，所述阻尼器外筒底部帶有內螺紋、與配重的外螺紋配套旋轉固定連接；

所述碟簧組件包括碟簧組件底座、下部帶有耳狀結構的頂桿和碟形彈簧；所述碟簧組件底座為倒T形結構，且倒T形結構上端的桿狀結構中空，內部設置有線彈簧(5)；所述碟形彈簧(8)串聯穿入碟簧組件底座(6)上端的中空桿狀結構；所述碟簧組件底座的中空桿狀結構對稱的兩側開有導向槽，頂桿通過下部的耳狀結構與導向槽結合插入碟簧組件底座上端，同時與線彈簧和碟形彈簧接觸，線彈簧與碟形彈簧為并聯關系；頂桿頂端穿入滑動軸承后插入配重一端的盲孔中；所述碟簧組件底座的底部中空圓盤與下殼體底部固定連接。

進一步的，所述碟簧組件底座為倒T形結構、且軸向開有螺紋孔，形成底部中空圓盤和上部中空桿狀結構；所述線彈簧由碟簧組件底座的螺紋孔下端穿入，然后再在螺紋孔下端旋入調整螺釘。

進一步的，所述上殼體底部和下殼體頂部分別通過內六角螺釘與滑動軸承固定。連接可靠。

進一步的，所述直升機槳葉嵌入式徑向運動擺振阻尼器安裝于直升機槳葉內部靠近槳尖的位置，安裝有配重和粘彈阻尼器的上殼體端指向槳轂中心。當直升機旋翼系統工作時，配重受到離心力作用，向槳尖方向運動，壓迫碟形彈簧和線彈簧構成的非線性彈簧組件達到準零剛度狀態，此時的碟簧組件具有靜剛度大，動剛度小的特點。當槳葉進行擺振運動時，配重受到慣性力、哥氏力的作用，在槳葉徑向方向產生往復的運動，這種運動產生對于槳葉擺振運動起抑制作用的阻尼力。由于粘彈阻尼器的T形連桿底座與上殼體固定，配重與T形連桿底座產生相對運動，橡膠粘結體剪切變形產生阻尼，控制配重的振動幅值。

本槳葉嵌入式徑向運動擺振阻尼器具有以下有益效果：

1、本槳葉嵌入式徑向運動擺振阻尼器集成了由碟形彈簧和線彈簧組成的非線性彈簧組件。直升機旋翼工作時，由于離心力的作用非線性彈簧組件被壓縮至準零剛度區間，此時非線性彈簧組件的靜剛度高、動剛度低，由于彈簧組件動剛度低與配重構成的“彈簧-質量塊”吸振系統可以在較寬頻率范圍內為擺振運動提供阻尼。

2、本槳葉嵌入式徑向運動擺振阻尼器的零剛度范圍具有可調節性，針對不同的旋翼直徑、轉速不同的特點，通過更換不同剛度的線彈簧和調整調整螺釘的旋入長度控制準零剛度區間的臨界壓力，提高了阻尼器的適用范圍。

3、本槳葉嵌入式徑向運動擺振阻尼器集成了由碟形彈簧和線彈簧組成的非線性彈簧組件，提高了阻尼器的效能，質量利用率高、體積小，替代槳葉前部配重，在不增加槳葉重量的情況下起到提高旋翼系統穩定性和減少旋翼振動的作用。

附圖說明