一种桨叶根部连接组件的制作方法

本实用新型涉及直升机旋翼技术领域，特别是涉及一种桨叶根部连接组件。

背景技术：

在飞行过程中，由于桨叶在多个方向上偏转，且需在每个方向上承受高负荷，因此桨叶在设计时需能够承受上述高负荷，但同时仍需提供所需的挠性或铰接度，以使桨叶能够执行挥舞、摆振以及变距运动。

目前，无人机旋翼大多采用铰接式(又称全铰接式)旋翼，该铰接式旋翼是通过在旋翼桨毂上分别设置挥舞铰、摆振铰和变距铰，以使与桨毂连接的旋翼实现挥舞、摆振和变距运动。虽然铰接式连接的桨叶根部的弯曲载荷较小，但结构复杂，维护不便。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种桨叶根部连接组件，在保证桨叶能经受沿挥舞方向、摆振方向以及变距方向的运动的基础上，该连接组件不仅结构简单还维修方便。

具体技术方案如下：

一种桨叶根部连接组件，用于连接桨毂和桨叶的连接件，所述桨叶的根部呈中空结构，贯穿所述桨叶根部外侧壁设有通孔M，且沿着桨叶的长度方向向所述桨叶的端口处延伸有一柔性的板状结构，该板状结构记为柔性梁，所述柔性梁的板面设有一通孔A，所述柔性梁端面的第二预设位置处设有通孔B，所述通孔B与所述通孔A相互贯通，所述通孔A的中心点与通孔M的中心点在同一轴线上；

所述连接组件包括：两个阻尼器、连接摇杆、轴承、轴承盖板、第一连接件和第二连接件；

所述连接摇杆为中间设有通孔的杆状结构，且所述杆状结构的两端分别在第二预设位置处设有限位片，所述限位片用于限制所述连接摇杆穿过所述阻尼器通孔的长度；

所述轴承置于所述所述连接摇杆的通孔内；

所述阻尼器，用于固定安装于所述桨叶根部外侧，且所述阻尼器的内孔与所述通孔M相通；

所述连接摇杆，用于穿过所述通孔M，使得所述轴承置于所述通孔A中，且所述连接摇杆的两端分别用于穿过两个所述阻尼器的通孔；

所述第二连接件的一端用于依次穿过所述通孔B、所述轴承和所述轴承盖板后与所述轴承盖板固连，另一端限位于所述通孔B的端口侧；

所述第一连接件一端与所述桨毂连接，另一端用于与所述柔性梁的板面固连。

进一步地，所述柔性梁端部的板面上设有至少两个通孔C，所述第一连接件中与所述柔性梁固连的装配面上设有用于与所述通孔C配合安装的通孔。

进一步地，所述柔性梁采用复合材料制成。

进一步地，所述柔性梁采用玻璃纤维增强环氧树脂体系的材料制成。

进一步地，所述桨叶根部连接组件还包括与所述通孔C配合的内撑管；

所述内撑管，用于分别穿过所述通孔C并贴合紧固于所述通孔C的内壁。进一步地，所述桨叶根部连接组件还包括第一支撑管；

所述第一支撑管用于固连于所述通孔B的内壁中上；

所述第二连接杆的一端的一端用于依次穿过所述第一支撑管、所述轴承和轴承盖板后与所述轴承盖板固连，另一端限位于支撑管外侧。

进一步地，所述桨叶根部连接组件还包括第二支撑管和垫片，

所述第二支撑管的一端边缘沿着径向向外延伸出一板状结构，且沿着所述板状结构的边缘设有与所述第二支撑管相背的侧壁，所述侧壁设有缺口，所述通孔B的端部设有与所述缺口配合安装的凸沿；

所述第二支撑管用于穿过所述通孔B至所述缺口和所述凸沿配合；

所述第二连接杆的一端用于依次穿过垫片、第二支撑管、所述轴承和轴承盖板后与所述轴承盖板固连，另一端限位于所述垫片外侧。

进一步地，所述第二连接杆为带帽螺杆。

进一步地，所述第二连接杆为一端带孔的螺杆。

进一步地，所述阻尼器采用粘弹阻尼器。

本实用新型实施例提供的一种桨叶根部连接组件，桨叶根部连接组件包括两个阻尼器、连接摇杆、轴承、轴承盖板、第一连接件和第二连接件；连接摇杆为中间设有通孔的杆状结构，且杆状结构的两端分别在第二预设位置处设有限位片，限位片用于限制连接摇杆穿过阻尼器通孔的长度；轴承置于连接摇杆的通孔内；阻尼器用于固定安装于桨叶根部外侧，且阻尼器的内孔与通孔M相通；连接摇杆用于穿过通孔M，使得轴承置于通孔A中，且连接摇杆的两端分别用于穿过两个阻尼器的通孔；第二连接件的一端用于依次穿过通孔B、轴承和轴承盖板后与轴承盖板固连，另一端限位于通孔B的端口侧；第一连接件一端与桨毂连接，另一端用于与柔性梁的板面固连。该桨叶根部连接组件相对现有技术的铰接式旋翼中桨毂和桨叶的连接方式，取消了水平铰、垂直铰和轴向铰，而依靠桨叶根部的柔性梁变形来实现桨叶挥舞、摆振和变距运动，具体结构简单、维修方便和可靠性高的特点。当然，实施本实用新型的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例提供的桨叶根部连接组件的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的桨叶根部连接组件的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的桨叶根部连接组件的爆炸图。

其中，1-阻尼器，2-连接摇杆，3-轴承，4-轴承盖板，5-第一连接件，6-第二连接件，7-柔性梁，8-垫片，9-第二支撑管，10-螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术问题，本实用新型实施例提供了一种桨叶根部连接组件。用于连接桨毂和桨叶的连接件，上述桨叶的根部呈中空结构，贯穿上述桨叶根部外侧壁设有通孔M，且沿着桨叶的长度方向向上述桨叶的端口处延伸有一柔性的板状结构，该板状结构记为柔性梁，上述柔性梁的板面设有一通孔A，上述柔性梁端面的第二预设位置处设有通孔B，上述通孔B与上述通孔A相互贯通，上述通孔A的中心点与通孔M的中心点在同一轴线上。

上述桨叶根部连接组件包括：两个阻尼器1、连接摇杆2、轴承3、轴承盖板4、第一连接件5和第二连接件6；

上述连接摇杆2为中间设有通孔的杆状结构，且上述杆状结构的两端分别在第二预设位置处设有限位片，上述限位片用于限制上述连接摇杆2穿过上述阻尼器1通孔的长度；

上述轴承3置于上述连接摇杆2的通孔内；

上述阻尼器1，用于固定安装于上述桨叶根部外侧，且上述阻尼器1的内孔与上述通孔M相通；

上述连接摇杆2，用于穿过上述通孔M，使得上述轴承3置于上述通孔A中，且上述连接摇杆2的两端分别用于穿过两个上述阻尼器1的通孔；

上述第二连接件6的一端用于依次穿过上述通孔B、上述轴承3和上述轴承盖板4后与上述轴承盖板4固连，另一端限位于上述通孔B的端口侧；

上述第一连接件5一端与桨毂连接，另一端用于与上述柔性梁7的板面固连。

其中，柔性梁7与桨叶可以呈一体化结构。

需要说明的是，上述第一预设位置可以在柔性梁端面上的中心部位，第二预设位置可以距离连接摇杆2端面为大于阻尼器厚度的位置处。

值得一提的是，桨叶根部和柔性梁7在桨叶根部外端的变形使得在阻尼器1安装处形成位移差，该位移差即阻尼器变形，从而提供刚度和阻尼。如果阻尼器1刚度高，则限制了桨叶根部在阻尼器1安装处的位移，使阻尼器1变形小或不变形，导致阻尼器1不提供阻尼。因此，需要正确合理地选择阻尼器刚度和阻尼参数，配置柔性梁7的刚度和桨叶根部的刚度。

另外，分别提高阻尼器阻尼的柔性梁7刚度与桨叶根部刚度匹配设计。将柔性梁7中部设计成摆振向刚度最低段，该段恰是柔性梁7变形较大的部位，而增大桨叶根部刚度则可有效提高桨叶根部在阻尼器1处的位移，从而提高阻尼器阻尼效率。

需要说明的是，第二连接杆6的一端用于依次穿过所述通孔B、所述轴承和所述轴承盖板后与所述轴承盖板固连，另一端限位于所述通孔B的端口侧，通过连接摇杆2与安装在桨叶根部外侧的阻尼器1相连，为旋翼提供摆振阻尼。

由上可见，本实用新型实施提供的一种桨叶根部连接组件，该桨叶根部连接组件相对现有技术的铰接式旋翼中桨毂和桨叶的连接方式，取消了水平铰、垂直铰和轴向铰，而依靠桨叶根部的柔性梁7变形来实现桨叶挥舞、摆振和变距运动，具有结构简单、维修方便和可靠性高的特点。

一种实现方式中，如图1所示，为了实现桨毂与桨叶的连接，上述柔性梁7端部的板面上设有至少两个通孔C，上述第一连接件5中与所述柔性梁7固连的装配面上设有用于与所述通孔C配合安装的通孔。两个螺钉分别穿过通孔C和柔性梁7上的通孔后，利用螺母分别与螺钉配合紧固，使桨毂与桨叶实现了固连。

一种实现方式中，如图2所示，上述柔性梁7采用复合材料制成。因此，柔性梁17具有较好的弹性。

需要说明的是，由于柔性梁7的外端固结于桨毂，因此其摆振刚度很大，但柔性梁7中部实现摆振和挥舞使用的刚度需较低。

一种实现方式中，上述柔性梁7采用玻璃纤维增强环氧树脂体系的材料制成。该实现方式使得桨叶根部连接组件结构简单可靠，能够可靠的传递离心力及桨叶的其他载荷，并根据需要进行柔性梁与桨叶根部刚度的合理匹配，增加摆振阻尼效率。

其中，上述玻璃纤维增强环氧树脂，是指以长纤维、布、带、毡等玻璃纤维作为增强材料，以环氧树脂作为基体的纤维增强塑料，属于玻璃钢，是玻璃纤维增热固性塑料的一种，是一种性能很好的聚合物复合材料。其主要优点是：比重小、比强度高，比重为1.6～2.0，比最轻的金属铝还轻，而且具有耐腐蚀性。

一种实现方式中，由于柔性梁采用复合材料制成，桨叶根部连接组件还包括与上述通孔C配合的内撑管；内撑管，用于分别穿过所述通孔C并贴合紧固于所述通孔C的内壁。其中，内撑管置于通孔C中，防止柔性梁7变形或断裂。

一种实现方式中，上述桨叶根部连接组件还包括第一支撑管；

上述第一支撑管用于固连于所述通孔B的内壁中上；

上述第二连接杆6的一端的一端用于依次穿过所述第一支撑管、所述轴承3和轴承盖板4后与所述轴承盖板4固连，另一端限位于第一支撑管外侧。

由于柔性梁7采用复合材料，而第二连接件6是刚性材料，因此将第一支撑管固连于柔性梁7的通孔B中，使第一支撑管与第二连接件6相互作用，延长了柔性梁7的使用寿命，即使第一支撑管损坏，也容易替换，减少了维修成本。

需要说明的是，上述桨叶根部连接组件还可以包括垫片8，上述第一支撑管固连于上述通孔B中，上述第二连接杆6的一端依次穿过垫片8、第一支撑管、轴承3和轴承盖板4后与上述轴承盖板4固连，另一端限位于上述垫片8外侧，垫片8的作用是防止第二连接件6与支撑管之间由于相互作用出现晃动、摇摆及不稳定的现象。

一种实现方式中，如图3所示，上述桨叶根部连接组件还包括第二支撑管9和垫片8，

上述第二支撑管9的一端边缘沿着径向向外延伸出一板状结构，且沿着上述板状结构的边缘设有与上述第二支撑管9相背的侧壁，上述侧壁设有缺口，上述通孔B的端部设有与上述缺口配合安装的凸沿；

上述第二支撑管9用于穿过上述通孔B至上述缺口和上述凸沿配合；

上述第二连接杆6的一端用于依次穿过垫片8、第二支撑管9、上述轴承3和轴承盖板4后与上述轴承盖板4固连，另一端限位于上述垫片8外侧。

需要说明的是，缺口与凸沿的配置，使得支撑管9固连于通孔B中，且容易拆卸，一旦支撑管9损坏，直接可以拆卸下来，安装新的支撑管9。

一种实现方式中，上述第二连接杆6为带帽螺杆。

需要说明的是，第二连接杆6依次穿过通孔B、轴承3和轴承盖板4后使用螺母与带帽螺杆的螺纹配合，使螺母恰好抵住轴承盖板4。

一种实现方式中，上述第二连接杆6为一端带孔的螺杆。

需要说明的是，第二连接杆带螺纹的一端依次穿过通孔B、轴承3和轴承盖板4后使用螺母与带帽螺杆的螺纹部配合，使螺母切好抵住轴承盖板4，另一端利用柔性钢丝穿过通孔后固结，既节约成本，又安装方便。

另外，本实用新型实施例提供的一种桨叶根部连接组件可以适用于旋翼半径5m以内，桨毂半径0.12m以内的无人直升机。

由上可见，本实用新型实施提供的一种桨叶根部连接组件，该桨叶根部连接组件不仅能够实现桨叶挥舞、摆振和变距运动，而且结构简单、维修方便、成本低和可靠性高

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。