一种复合材料桨叶叶根连接结构制造技术

本发明专利技术属于机械结构设计，涉及一种复合材料桨叶叶根连接结构。本发明专利技术为实现复材主承力件碳大梁与金属叶根的可靠连接，先将碳大梁铺放在金属叶根上，碳大梁由多层碳纤维单向布和缎纹布构成；再在金属叶根弧形表面缠绕碳纤维，将碳大梁与金属叶根固定在一起。当螺旋桨旋转时，旋转带来离心载荷和气动载荷传递至叶根处，金属叶根的弧度外形和纤维缠绕能够防止碳大梁脱出，进而避免复合材料桨叶的损坏。叶根连接结构由原来个零件减少至个零件，本发明专利技术结构简单、重量轻、工艺性好，进而大大节约制造成本，明显提高经济效益。

A composite blade root connection structure

The invention belongs to the mechanical structure design, and relates to a composite material blade blade root connecting structure. In order to realize the reliable connection between the carbon beam and the metal leaf root of the main bearing part, the carbon beam is laid on the root of the metal leaf first, the carbon beam is made up of the multilayer carbon fiber unidirectional cloth and satin cloth, and then the carbon fiber is twisted on the arc surface of the metal leaf root, and the carbon beam and the metal Ye Gengu are fixed together. When the propeller rotates, the rotation brings the centrifugal load and the aerodynamic load transfer to the root of the blade. The arc shape of the metal leaf root and the filament winding can prevent the carbon beam from breaking out, and thus avoid the damage of the composite blade. The connecting structure of the leaf root is reduced from the original part to the part. The invention is simple in structure, light in weight and good in technology, thus greatly saving the cost of manufacturing and obviously improving the economic benefit.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料桨叶叶根连接结构
本专利技术属于机械结构设计，涉及一种复合材料桨叶叶根连接结构。
技术介绍
螺旋桨主要由金属桨毂和复合材料桨叶组成，见图1。为保证在起飞、爬升、巡航、着陆等所有飞行状态下，飞机螺旋桨均能保持最大效率，螺旋桨一般都会设计为自动变距螺旋桨，即：当飞行状态改变时，桨叶存在绕自身轴线旋转的运动。而桨毂并不存在这个方向的旋转运动，所以，需要在桨叶与桨毂定心轴之间增加轴承连接。由于复合材料无法满足轴承配合的高精度尺寸，需要在复合材料桨叶根部预埋金属叶根。因此，为保证螺旋桨工作时复合材料桨叶不会甩出，进而对飞行安全造成严重影响，必须合理设计金属叶根与复合材料叶身之间的连接结构。现有的叶根连接结构见图2，共包含12个零件。这种结构的主要缺点是结构复杂、重量大、成型和装配工艺性差。
技术实现思路
本专利技术目的：本专利技术技术方案：一种复合材料桨叶叶根连接结构，其特征在于，包括金属叶根1、碳大梁2、桨根缠绕纤维3、蒙皮4和泡沫5；碳大梁2铺于金属叶根1表面，泡沫5安装在上下两个碳大梁2中间，桨根缠绕纤维3缠绕在碳大梁2外侧，蒙皮4将所有零件包裹成一个整体，金属叶根包括弧度外形6和翼型段7。所述金属叶根1为柱状结构，中心设有与桨毂配合的台阶孔，端面四周均布了减重孔。所述金属叶根1顶端设有凸台。所述碳大梁2为薄壁壳体，内腔形状与金属叶根1一致，由2个碳大梁2围合成为一个整体罩状结构，贴合在金属叶根1的外表面。所述桨根缠绕纤维3是一种碳纤维，牌号为T700SC-12000-50C。本专利技术的有益效果：本专利技术为实现复材主承力件碳大梁与金属定心轴套的可靠连接，先将碳大梁铺放在金属叶根上，碳大梁由多层碳纤维单向布和缎纹布构成；再在金属叶根弧度表面缠绕碳纤维，将碳大梁与金属叶根固定在一起。当螺旋桨旋转时，旋转带来离心载荷和气动载荷传递至叶根处，金属叶根的弧度外形和纤维缠绕能够防止碳梁脱出，进而避免复合材料桨叶的损坏。叶根连接结构由原来12个零件减少至5个零件，本专利技术结构简单、重量轻、工艺性好，进而大大节约制造成本，明显提高经济效益。附图说明图1——现有技术螺旋桨结构示意图图2——现有技术叶根连接结构示意图图3——本专利技术叶根连接结构示意图其中，1-金属叶根，2-碳大梁，3-桨根缠绕纤维，4-蒙皮，5-泡沫图4——金属叶根结构示意图其中，6-是弧度外形，7-是翼型段具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明：一种复合材料与金属叶根的连接结构，见图3。该连接结构由金属叶根1、碳大梁2、桨根缠绕纤维3、蒙皮4和泡沫5组成。金属叶根1起到连接金属桨毂与复合材料桨叶的作用，碳大梁2铺于金属叶根1表面用于承受螺旋桨工作过程中产生的载荷，泡沫5作为该结构的夹芯承受剪切载荷，桨根缠绕纤维3将碳大梁2固定在金属叶根上，蒙皮4将所有零件包裹成一个整体。金属叶根1的弧度外形6与桨根缠绕纤维7共同作用，起到固定碳大梁2的作用；为防止装配、拆卸及使用过程中复合材料桨叶相对金属叶根发生转动，在金属叶根上增加了翼型段7，见图4；金属叶根1为柱状结构，中心设有与桨毂配合的台阶孔，端面四周均布了减重孔；金属叶根1顶端设有凸台，减小刚度变化，增加载荷承受能力。碳大梁2为薄壁壳体，内腔形状与金属叶根1一致，由2个碳大梁2围合成为一个整体罩状结构，贴合在金属叶根1的外表面。桨根缠绕纤维3是一种碳纤维，牌号为T700SC-12000-50C。本专利技术的叶根连接结构由原来12个零件减少至5个零件，本专利技术结构简单、重量轻、工艺性好，进而大大节约制造成本，明显提高经济效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料桨叶叶根连接结构，其特征在于，包括金属叶根(1)、碳大梁(2)、桨根缠绕纤维(3)、蒙皮(4)和泡沫(5)；碳大梁(2)铺于金属叶根(1)表面，泡沫(5)安装在上下两个碳大梁(2)中间，桨根缠绕纤维(3)缠绕在碳大梁(2)外侧，蒙皮(4)将所有零件包裹成一个整体，金属叶根包括弧度外形(6)和翼型段(7)。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料桨叶叶根连接结构，其特征在于，包括金属叶根(1)、碳大梁(2)、桨根缠绕纤维(3)、蒙皮(4)和泡沫(5)；碳大梁(2)铺于金属叶根(1)表面，泡沫(5)安装在上下两个碳大梁(2)中间，桨根缠绕纤维(3)缠绕在碳大梁(2)外侧，蒙皮(4)将所有零件包裹成一个整体，金属叶根包括弧度外形(6)和翼型段(7)。2.如权利要求1所述的复合材料桨叶叶根连接结构，其特征在于，所述金属叶根(1)为柱状结构，中心设有与桨毂配合的台阶孔，端面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽智，何九领，李兵，昝丙合，刘婷，
申请(专利权)人：惠阳航空螺旋桨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13