一种带摆振铰的桨毂装置及直升机旋翼的制作方法

1.本实用新型涉及直升机旋翼技术领域，尤其涉及一种带摆振铰的桨毂装置及直升机旋翼。


背景技术：

2.现有的直升机旋翼通常同时设置挥舞铰和摆振铰，导致桨毂结构复杂，半径较大。


技术实现要素：

3.鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种带摆振铰的桨毂装置及直升机，用以解决现有桨毂结构同时带有挥舞铰和摆振铰导致的结构复杂、半径较大问题。
4.一方面，本实用新型提供了一种带摆振铰的桨毂装置，包括桨毂本体、桨夹、金属轴承和拉扭条，所述桨夹设有两个，两个所述桨夹套设在所述桨毂本体的两端，并通过金属轴承与所述桨毂本体连接，所述拉扭条的一端与所述桨毂本体连接，另一端与所述桨夹连接。
5.进一步地，还包括桨夹桨叶转接件，所述桨夹与所述桨夹桨叶转接件之间设有摆振阻尼器。
6.进一步地，所述桨夹通过阻尼器螺栓和旋转中心螺栓与所述桨夹桨叶转接件的内侧连接。
7.进一步地，所述阻尼器螺栓穿过所述摆振阻尼器连接所述桨夹与所述桨夹桨叶转接件。
8.进一步地，所述摆振阻尼器由内而外依次为内圈、减振橡胶和外圈。
9.进一步地，所述拉扭条的一端通过第一销与所述桨毂本体连接，另一端通过第二销与所述桨夹连接，所述第二销的外侧设有衬套。
10.进一步地，所述桨夹的内侧端设有两个限位块，所述桨毂本体上设有挡块，所述挡块位于两个所述限位块之间活动。
11.进一步地，所述金属轴承为滚针轴承。
12.进一步地，还包括支撑管，所述支撑管设于所述桨毂本体和所述桨夹之间，且两个所述滚针轴承位于所述支撑管的两端。
13.另一方面，本实用新型提供了一种直升机旋翼，包括桨叶和上述的带摆振铰的桨毂装置，所述桨叶与所述带摆振铰的桨毂装置的桨夹桨叶转接件的外侧连接。
14.与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
15.(1)本实用新型在桨夹与桨叶之间设置摆振铰，在满足桨毂功能的同时，解决了摆振不稳定问题，降低了摆振载荷，进而降低了机体振动水平，同时简化的桨毂结构、减小了桨毂的半径。
16.(2)本实用新型的金属轴承为内外圈分离式滚针轴承，安装时，轴承的内圈与桨毂本体过盈配合安装在一起，外圈(带滚针部分)与桨夹过盈安装在一起，将桨毂本体部分与
桨夹部分安装到一起，为变距运动提供支撑。
17.(3)本实用新型的桨夹与桨夹桨叶转接件之间设有摆振阻尼器，有效减小直升机旋翼在摆振运动中较大的振动。
18.(4)本实用新型中摆振阻尼器的弹性层的密封性通常大于刚性层 (内圈和外圈)，使得摆振阻尼器自身就具有一定的密封性，因此，无需做过多的密封设计，提高了其环境适应能力。
19.(5)本实用新型的摆振阻尼器，由于弹性层的重量通常小于刚性层的重量，弹性层的设置能够有效降低摆振阻尼器的的整体重量，由于弹性层的设置对零件加工精度要求降低，降低加工成本，提高了产品合格率。
20.本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
21.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
22.图1为具体实施例的桨毂装置部分结构示意图；
23.图2为具体实施例的桨毂装置结构示意图(一)；
24.图3为具体实施例的桨毂装置结构示意图(二)；
25.图4为具体实施例的摆振阻尼器安装结构示意图；
26.图5为具体实施例的摆振阻尼器的结构示意图。
27.附图标记：
28.1-桨毂本体；11-挡块；2-桨夹；21-第一凸起；22-限位块；3-金属轴承；4-拉扭条；5-第一销；6-第二销；7-桨夹桨叶转接件；8-桨叶螺栓； 9-摆振阻尼器；91-内圈；92-外圈；93-减振橡胶；10-密封圈；12-衬套； 13-支撑管。
具体实施方式
29.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
30.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在
……
上方”、“下”和“在
……
上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
32.实施例1
33.本实用新型的一个具体实施例，如图1-图5所示，公开了一种带摆振铰的桨毂装置，包括桨毂本体1和桨夹2，桨夹2设有两个，两个桨夹 2套设在桨毂本体1的两端，并通过金属轴承3与桨毂本体1连接。
34.值得注意的是，在桨夹2的内侧端与桨毂本体1接触处设有唇式密封圈10，有效减少灰尘或异物进入金属轴承3的可能性。
35.本实施例中，桨夹2依靠2个金属轴承3与桨毂本体1支撑，限制周向移动，不限制周向转动，摇臂安装在桨夹2的第一凸起21处，拉动桨夹2绕桨毂本体1轴线转动，实现变距运动。优选地，金属轴承3为滚针轴承，不承受离心力，故寿命较长。金属轴承3为内外圈分离式滚针轴承，安装时，轴承的内圈与桨毂本体1过盈配合安装在一起，外圈 (带滚针部分)与桨夹2过盈安装在一起，将桨毂本体部分与桨夹部分安装到一起，金属轴承为变距运动提供支撑。
36.桨毂装置还包括金属材质的支撑管13，支撑管13两端为滚针轴承，支撑管13的作用：一是保持金属轴承在固定的位置，不会产生两侧的窜动；二是减小桨毂本体1和桨夹2的加工难度；三是安装过程中，减小轴承过盈配合安装的难度。需要说明的是，支撑管13分为桨夹支撑管和桨毂本体支撑管，二者分别支撑滚针轴承的外圈和内圈。
37.为了实现桨夹2的展向定位，带摆振铰的桨毂装置还包括拉扭条4，拉扭条4的一端通过第一销5与桨毂本体1连接，另一端通过第二销6 与桨夹2连接，离心力由拉扭条4承担。需要说明的是，第二销6的外侧设有金属加强衬套12，有效减小第二销6与桨夹2(铝合金)的磨损。
38.本实施例中，拉扭条4由小直径高强度的钢丝缠绕而成，之后采用环氧树脂固结为一个整体，构成抗拉强度高扭转刚度低的单向复合材料，承担较大的离心力的同时满足扭转(变距范围之内)的功能。
39.为了避免拉扭条4扭转过大造成损伤，在桨夹2的内侧端设有两个限位块22，在桨毂本体1上设有挡块11，挡块11在两个限位块之间活动，两者对变距范围进行限制。
40.本实施例中，桨夹2的外侧连接桨叶。为了实现桨夹2与桨叶的连接，带摆振铰的桨毂装置还包括桨夹桨叶转接件7，桨夹桨叶转接件7设于桨夹2的外侧，用于连接桨叶。
41.桨夹2与桨夹桨叶转接件7的一侧通过阻尼器螺栓和旋转中心螺栓连接，桨夹桨叶转接件7的另一侧通过桨叶螺栓8与桨叶连接。
42.为了降低摆振载荷，桨夹2与桨夹桨叶转接件7之间设有摆振阻尼器9，通过阻尼器螺栓与阻尼器螺母连接固定。摆振阻尼器9由内圈91、外圈92和减振橡胶93三部分组成，减振橡胶93设于内圈91和外圈92 之间，摆振运动时挤压减振橡胶93，降低摆振载荷。
43.与现有技术相比，本实施例提供的带摆振铰的桨毂装置，在桨夹与桨叶之间设置摆振铰，在满足桨毂功能的同时，解决了摆振不稳定问题，降低了摆振载荷，进而降低了机体振动水平，同时简化了桨毂的结构，减小了桨毂的半径。
44.实施例2
45.本实施例提供了一种直升机旋翼，如图1-图5所示，包括桨叶和实施例1提供的带摆振铰的桨毂装置，桨叶与与带摆振铰的桨毂装置的桨夹桨叶转接件7连接。与现有技术相比，本实施例提供的直升机旋翼的有益效果与实施例1提供的带摆振铰的桨毂装置的有益效果基本相同，在此不一一赘述。
46.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。