一种螺旋桨桨根连接结构的制作方法

本发明涉及航空动力技术领域，尤其涉及一种螺旋桨桨根连接结构。

背景技术：

螺旋桨通过旋转产生驱动力满足飞行器的动力需求，在结构上螺旋桨分为金属螺旋桨、复合材料螺旋桨和木质桨等结构形式。目前各类飞行器采用复合材料螺旋桨比例越来越大，尤其是地面和空中可调桨距角的螺旋桨，在各类复合材料螺旋桨与金属桨根，复合材料材质的桨叶和金属的桨根之间稳定高效连接，以保证螺旋桨在高速旋转的大离心力下不脱离是很大的难题。

目前采用的复合材料和金属桨根之间连接多为直接模压成型，靠胶结或者螺钉连接，但这种结构在大直径和大质量需求下的螺旋桨复合材料桨叶与金属桨根连接可靠性和稳定性不能得到保障。

技术实现要素：

针对现有技术中在大直径和大质量需求下，螺旋桨复合材料桨叶与金属桨根连接可靠性的问题，本发明提供了一种螺旋桨桨根连接结构，提高螺旋桨的复合材料桨叶与金属桨根连接可靠性。

本发明螺旋桨桨根连接结构，主要包括：复合材料桨叶、金属桨根、桨叶内轴、螺钉、缠绕单向带和填充胶等主要部件；复合材料桨叶通过其根部表面主受力层缠绕单向带与桨叶内轴凹槽胶粘固定连接，桨叶内轴安装于金属桨根套筒内部并通过螺钉固连，桨叶与桨根之间间隙填充填充胶。复合材料桨叶通过桨叶内轴螺钉、表面碳纤维层与摩擦和根部粘接将桨叶与金属桨根部件稳固连接。

进一步地，在桨叶内轴周围上采用凹槽设计，使复合材料桨叶通过其根部表面主受力层能够包裹在凹槽中，通过单向带缠绕使表面碳纤维层与桨叶内轴粘接固定连接。在桨叶内轴中间采用螺纹结构与螺钉。提高主受力层与桨叶内轴凹槽的粘接力，增加胶粘面积，使桨叶离心载荷传递到桨叶内轴上，作为承受桨叶离心载荷的主要承载方式。

进一步地，在金属桨根上采用套筒设计，将已经固连好的桨叶及桨叶内轴通过挤压和表面涂胶装入套筒内部，通过螺钉连接桨叶与金属桨根。

进一步地，在金属桨根上有通孔，一方面可以使桨叶安装进入桨根后的内外压力平衡，另一方面可以使多余的胶液能够流出，同时在调节螺旋桨静/动平衡时可通过该通孔注入胶液。

进一步地，在金属桨根外部采用凹槽设计，使桨根能够与桨毂实现转动，以实现螺旋桨地面或空中调节桨距角。

有益效果：

本发明利用桨叶内轴的凹槽将桨叶表面碳纤维层通过单向带缠绕，提高其挤压摩擦和粘接力；利用桨叶根部外形与金属桨根套筒实现挤压粘接，提高桨叶与套筒的粘接力；利用桨叶内轴和螺钉实现复合材料桨叶和金属桨根的连接。本发明利用螺接、挤压和胶结综合作用使复合材料桨叶和金属桨根紧固连接，提高复合材料桨叶和金属桨根的连接强度，有效减小连接部分的体积和重量，此种结构结构简单、操作容易且成本低。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的具体实施例主视剖视图；

图2示出了本发明的具体实施例中螺旋桨桨叶内轴主视剖视图；

图3示出了本发明的具体实施例中金属桨根主视剖视图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、复合材料桨叶；11桨叶根部主受力层；12、桨叶芯材；20、桨叶内轴；21；桨叶内轴凹槽；30、缠绕单向带；40、金属桨根；41、桨根通孔；42、桨根凹槽；50、螺钉；60、填充胶。

具体实施结构

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施结构，而非意图限制根据本申请的示例性实施结构。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了对本发明有进一步地理解，下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1和图2所示，根据本发明的具体实施例提供了一种螺旋桨复合材料桨叶和金属桨根连接结构，该桨根连接结构包括复合材料桨叶10、金属桨根40、桨叶内轴20、至少一个螺钉50、缠绕单向带30和填充胶60等主要部件，其中，每个复合材料桨叶10通过其根部表面主受力层11和缠绕单向带30与桨叶内轴凹槽21紧固胶结，桨叶内轴20与金属桨根40套筒通过螺钉50固连。

应用此种装配结构，桨叶内轴20周围上采用凹槽21设计，使复合材料桨叶10根部表面主受力层11能够包裹在凹槽21周围，通过缠绕单向带30使表面主受力层11与桨叶内轴20胶粘固定连接，以此提高主受力层11与桨叶内轴凹槽21的粘接力，增加胶粘面积，使桨叶离心载荷传递到桨叶内轴20上，作为承受桨叶离心载荷的主要承载结构。

为了实现桨叶离心力的稳定可靠稳定传力，螺旋桨在金属桨根40上采用套筒设计，将已经固连好的桨叶内轴20及桨叶主受力层11表面涂胶后通过挤压和装入套筒内部，通过桨根部与内套筒的挤压摩擦和粘接，承载部分桨叶离心载荷。通过螺钉50连接桨叶内轴20与金属桨根40，通过螺钉50将桨叶内轴20的主要离心载荷传递到金属桨根40上，通过金属桨根外表面凹槽42传递到螺旋桨桨毂。金属桨根40上有桨根通孔41，其作用为可以使桨叶根部安装进入金属桨根40后套筒的内外压力平衡，另一方面可以使填充胶60能够流入出，在调节螺旋桨静/动平衡时可通过该孔注入填充胶。

由于本发明的螺旋桨桨根连接结构能够实现不同材质复合材料桨叶10和不同材质金属桨根40的连接，且结构简单、成本低，因此，将该螺旋桨桨根连接结构运用到螺旋桨桨叶生产设计中，能够提高螺旋桨的连接性能，有效减小连接部分的体积和重量，增强螺旋桨高速旋转时稳定和可靠性的目的。

此外，需要说明的是，使用“一”、“二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。