[發明專利]一種復合材料槳葉葉根連接結構

在審

• 申請號: 201711359909.6
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108045559A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 陳麗智;何九領;李兵;昝丙合;劉婷
• 申請（專利權）人: 惠陽航空螺旋槳有限責任公司
• 主分類號: B64C11/20
• 分類號: B64C11/20;B64C11/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于機械結構設計，涉及一種復合材料槳葉葉根連接結構。本發明為實現復材主承力件碳大梁與金屬葉根的可靠連接，先將碳大梁鋪放在金屬葉根上，碳大梁由多層碳纖維單向布和緞紋布構成；再在金屬葉根弧形表面纏繞碳纖維，將碳大梁與金屬葉根固定在一起。當螺旋槳旋轉時，旋轉帶來離心載荷和氣動載荷傳遞至葉根處，金屬葉根的弧度外形和纖維纏繞能夠防止碳大梁脫出，進而避免復合材料槳葉的損壞。葉根連接結構由原來個零件減少至個零件，本發明結構簡單、重量輕、工藝性好，進而大大節約制造成本，明顯提高經濟效益。

技術領域

本發明屬于機械結構設計，涉及一種復合材料槳葉葉根連接結構。

背景技術

螺旋槳主要由金屬槳轂和復合材料槳葉組成，見圖1。為保證在起飛、爬升、巡航、著陸等所有飛行狀態下，飛機螺旋槳均能保持最大效率，螺旋槳一般都會設計為自動變距螺旋槳，即：當飛行狀態改變時，槳葉存在繞自身軸線旋轉的運動。而槳轂并不存在這個方向的旋轉運動，所以，需要在槳葉與槳轂定心軸之間增加軸承連接。由于復合材料無法滿足軸承配合的高精度尺寸，需要在復合材料槳葉根部預埋金屬葉根。

因此，為保證螺旋槳工作時復合材料槳葉不會甩出，進而對飛行安全造成嚴重影響，必須合理設計金屬葉根與復合材料葉身之間的連接結構。現有的葉根連接結構見圖2，共包含12個零件。這種結構的主要缺點是結構復雜、重量大、成型和裝配工藝性差。

發明內容

本發明目的：

本發明技術方案：一種復合材料槳葉葉根連接結構，其特征在于，包括金屬葉根1、碳大梁2、槳根纏繞纖維3、蒙皮4和泡沫5；碳大梁2鋪于金屬葉根1表面，泡沫5安裝在上下兩個碳大梁2中間，槳根纏繞纖維3纏繞在碳大梁2外側，蒙皮4將所有零件包裹成一個整體，金屬葉根包括弧度外形6和翼型段7。

所述金屬葉根1為柱狀結構，中心設有與槳轂配合的臺階孔，端面四周均布了減重孔。

所述金屬葉根1頂端設有凸臺。

所述碳大梁2為薄壁殼體，內腔形狀與金屬葉根1一致，由2個碳大梁2圍合成為一個整體罩狀結構，貼合在金屬葉根1的外表面。

所述槳根纏繞纖維3是一種碳纖維，牌號為T700SC-12000-50C。

本發明的有益效果：本發明為實現復材主承力件碳大梁與金屬定心軸套的可靠連接，先將碳大梁鋪放在金屬葉根上，碳大梁由多層碳纖維單向布和緞紋布構成；再在金屬葉根弧度表面纏繞碳纖維，將碳大梁與金屬葉根固定在一起。當螺旋槳旋轉時，旋轉帶來離心載荷和氣動載荷傳遞至葉根處，金屬葉根的弧度外形和纖維纏繞能夠防止碳梁脫出，進而避免復合材料槳葉的損壞。葉根連接結構由原來12個零件減少至5個零件，本發明結構簡單、重量輕、工藝性好，進而大大節約制造成本，明顯提高經濟效益。

附圖說明

圖1——現有技術螺旋槳結構示意圖

圖2——現有技術葉根連接結構示意圖

圖3——本發明葉根連接結構示意圖

其中，1-金屬葉根，2-碳大梁，3-槳根纏繞纖維，4-蒙皮，5-泡沫

圖4——金屬葉根結構示意圖

其中，6-是弧度外形，7-是翼型段

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明：