一种撑杆结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及支持结构设计，尤其涉及一种撑杆结构。
【背景技术】
[0002] 承受大的压缩载荷的连接拉杆通常采用环形管件与接头组合的形式，这种形式在 各方向的弯曲惯性矩相等，而且具有较高的扭转惯性矩，可承受较大的压缩载荷。
[0003] 但是，环形管件的拉杆加工比较困难，例如波音飞机发动机吊挂前撑杆，其长度约 Im左右，制造时需要耗费大量的材料和时间；另外，与环形管件进行连接时，拉杆两侧的接 头需要预留很长的连接区，从而增加了拉杆的重量；进一步，环形管件与接头的连接通过几 个剪力销成十字形进行连接，会导致连接区应力集中现象非常严重。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种撑杆结构，以至少解决撑杆结构的加工困难的问 题。
[0005] 本实用新型的技术方案是：
[0006] -种撑杆结构，包括：
[0007] 撑杆本体，由两根平行布置的纵梁以及多根均匀固定设置所述两根纵梁之间的横 梁构成；
[0008] 双耳接头，包括两个，分别固定设置在所述撑杆本体的轴向端部，并且，所述双耳 接头与所述撑杆本体之间为一体成型结构。
[0009] 可选地，所述撑杆本体的沿垂直于其轴线方向且穿过任意一根所述纵梁的截面呈 "H" 形。
[0010] 可选地，所述撑杆本体上沿平行于其轴线方向固定设置有的四条翻，且所述四条 翻边沿所述"H"形截面的四个角均匀分布。
[0011] 本实用新型的优点在于：
[0012] 本实用新型的撑杆结构，撑杆本体与其端部的双耳接头为一体成型结构，可以大 幅降低结构加工难度，提高材料使用率，降低结构的重量。
【附图说明】
[0013] 图1是本实用新型撑杆结构的结构示意图；
[0014] 图2是图1中A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本实用新型的进行详细描述。
[0016] 如图1和图2所示，本实用新型的一种撑杆结构，包括撑杆本体1以及双耳接头 13。
[0017] 撑杆本体1由两根平行布置的纵梁11以及多根均匀固定设置两根纵梁11之间的 横梁12构成。其中，纵梁11与横梁12可以采用焊接或者其他连接方式，本实施例中，优选 纵梁11与横梁12之间为一体成型结构。另外，一体成型方法可以采用目前已知的多种方 法，例如采用整体机加成型方式或者铸造方式等。
[0018] 双耳接头13包括两个，分别固定设置在撑杆本体1的轴向端部，并且，双耳接头13 与撑杆本体1之间同样是采用一体成型结构。与其相连的结构为单耳结构（未示出），且可 以在单耳耳孔内压入轴承进行连接。
[0019] 本实用新型的撑杆结构，撑杆本体与其端部的双耳接头为一体成型结构，可以大 幅降低结构加工难度，提高材料使用率，降低结构的重量，降低结构制造成本。另外，由于采 用一体成型结构，还能消除由于连接带来的应力集中现象。
[0020] 进一步，撑杆本体1的沿垂直于其轴线方向且穿过任一一根纵梁11的截面呈"H" 形。撑杆本体1上沿平行于其轴线方向固定设置有的四条翻边14,且四条翻边14沿"H"形 截面的四个角均匀分布，从而增加"H"形截面的弯曲惯性矩。
[0021] 本实用新型的撑杆结构的具体尺寸的确定是一个迭代过程，参照图1和图2中标 准的相关尺寸，整个迭代过程如下：
[0022] (1)、根据撑杆结构承受的拉伸载荷Ft、压缩载荷Fc及结构的整体布置，确定双耳 接头（13)的厚度、耳片外径D及双耳之间的宽度B ;
[0023] (2)、根据δ、D、B确定撑杆结构整体的剖面尺寸：H = D，L = 2 δ +B ;并确定最初 的Ll，其长度为δ。
[0024] (3)、计算撑杆结构最小截面积：
[0026] 式中，〇b、σ。2代表拉杆所用材料的许用应力和屈服应力。
[0027] (4)、按承受压缩载荷时，剖面不发生压缩破坏，确定各边最小厚度：
[0029] (5)、根据第⑶步、第⑷步确定第一次迭代时剖面各边的厚度，考虑到剖面尺寸 比例协调关系：
[0032] (6)、计算撑杆结构截面积及弯曲惯性矩：
[0033] Ai= (L_2L J+2H) Xt1 i+4(L1_t1 i) Xt3 i
[0035] (7)、计算撑杆结构压缩应力
[0037] 式中Ai、σ y代表第i次迭代中撑杆结构的截面积和压缩应力。
[0038] (8)、计算撑杆结构许用压缩应力〇 cr_1:
[0040] 式中， 撑杆结构的支持系数取1，因此Γ = 1。 ，
[0041] (9)、调整^3243丄1，并重复进行第（6)步到第（8)步的工作，直至满足以下条 件：
[0043] 进一步，以某飞机发动机吊挂前撑杆结构为例。
[0044] 前撑杆结构长1100mm，承受的拉伸载荷Ft = 633640N，承受的压缩载荷Fc =-410942N，结构选用7050-T7451材料。考虑到空间限制及选用的轴承尺寸，结合结构承 受的载荷，确定前撑杆结构最终截面尺寸为：tl = t2 = 6mm，t3 = 10mm，H = 70mm，L = 80mm，LI = 19mm，根据该尺寸计算前撑杆的截面积A = 1612mm2,最小弯曲惯性矩Imin = 816089mm4。
[0045] 则前撑杆结构的拉伸应力为：
[0047] 前撑杆结构压缩应力为：
[0049] 前撑杆结构许用拉伸应力[σ ] = 〇 b= 465MPa，根据欧拉方程得出的前撑杆结构 许用压缩应力〇CT=-264MPa。根据以上分析可知，按本方法确定的前撑杆结构可以满足 实际需求。
[0050] 以上所述，仅为本实用新型的【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，可轻易想到变化 或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权 利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种撑杆结构，其特征在于，包括： 撑杆本体（1)，由两根平行布置的纵梁（11)以及多根均匀固定设置所述两根纵梁（11) 之间的横梁（12)构成； 双耳接头（13)，包括两个，分别固定设置在所述撑杆本体（1)的轴向端部，并且，所述 双耳接头（13)与所述撑杆本体（1)之间为一体成型结构。2. 根据权利要求1所述的撑杆结构，其特征在于，所述撑杆本体（1)的沿垂直于其轴线 方向且穿过任意一根所述纵梁（11)的截面呈"H"形。3. 根据权利要求2所述的撑杆结构，其特征在于，所述撑杆本体（1)上沿平行于其轴线 方向固定设置有的四条翻边（14)，且所述四条翻边（14)沿所述"H"形截面的四个角均匀分 布。
【专利摘要】本实用新型涉及支持结构设计，尤其涉及一种撑杆结构，以至少解决撑杆结构的加工困难的问题。撑杆结构包括：撑杆本体，由两根平行布置的纵梁以及多根均匀固定设置两根纵梁之间的横梁构成；双耳接头，包括两个，分别固定设置在撑杆本体的轴向端部，并且，双耳接头与撑杆本体之间为一体成型结构，可以大幅降低结构加工难度，提高材料使用率，降低结构的重量。
【IPC分类】B64D27/26
【公开号】CN204937519
【申请号】CN201520603089
【发明人】赵秀峰, 沈威, 王琳琳, 袁伟, 孙辽
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月12日