柔性衬套及飞行器螺旋桨的制作方法

本发明涉及飞行器螺旋桨，尤其涉及一种柔性衬套及飞行器螺旋桨。

背景技术：

1、飞行器螺旋桨在高速旋转时，螺旋桨叶尖在垂直于叶面方向会有上下较大幅度的“挥舞”(即上下振动)，螺旋桨叶的大幅振动不仅会降低气动效率，同时流经螺旋桨叶各剖面的气流会产生较大的噪音。

2、在行业中，目前使用的衬套多数为特定刚度的衬套，只有一种刚度，不能同时兼顾在多个方向上的不同刚度应用要求。目前市场上的衬套，在螺旋桨旋转半径方向设有弹性体，提供足够的支撑同时起缓冲效果。但在垂直于螺旋桨旋转半径方向上，多采用刚性加紧或者同种刚度的法兰盘过盈加紧的方式来固定螺旋桨叶片。此两种方式都存在弊端，刚性加紧无阻尼，螺旋桨旋转时，刚性连接会使螺旋桨叶片振动叠加放大；采用与衬套主体刚度一致的法兰盘过盈加紧，可以耗散掉部分振动能量，但由于与衬套主体刚度一致，无法提供优异的耐磨、疲劳性能，使用寿命短。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种柔性衬套及飞行器螺旋桨，旨在实现柔性衬套在不同方向具有不同刚度性能，以保证低刚度性能部位具备良好的缓冲效果，高刚度性能部位具备优异的耐磨效果和疲劳性能，提高衬套的使用寿命，同时也降低飞行器螺旋桨振动及噪音。

2、为实现上述目的，本发明提出一种柔性衬套，包括：

3、芯轴，所述芯轴的材质为金属，所述芯轴具有相对的第一端和第二端；

4、第一弹性体，设于所述芯轴的第一端上；

5、第二弹性体，设于所述芯轴的第二端上；以及

6、第三弹性体，套设于所述芯轴的外周壁上，且其两端分别与所述第一弹性体、所述第二弹性体连接；

7、其中，所述第一弹性体和所述第二弹性体的材质和刚度一致，且其硬度大于所述第三弹性体的硬度。

8、可选地，所述第一弹性体和所述第二弹性体的材质为聚氨酯。

9、可选地，所述第三弹性体的材质为聚合物，所述聚合物为橡胶或聚氨酯。

10、可选地，所述芯轴与所述第三弹性体通过注射成型制造，所述芯轴与所述第一弹性体及所述芯轴与所述第二弹性体通过二次注射成型制造。

11、可选地，在注射成型前，所述芯轴经脱脂、抛丸前处理，并涂覆胶黏剂底胶和面胶，再装入成型模具中。

12、可选地，所述第一弹性体和所述第二弹性体的高度均为3.5～4.0mm。

13、可选地，所述第三弹性体的长度为13.2～1.8mm。

14、为实现上述目的，本发明还提出一种飞行器螺旋桨，包括：

15、桨叶，所述桨叶的叶根设有安装孔；

16、柔性衬套，设于所述安装孔中，所述柔性衬套为如上所述的柔性衬套；

17、压板，盖设于所述安装孔的上端，并与所述柔性衬套的第一弹性体抵接；

18、安装板，盖设于所述安装孔的下端，并与所述柔性衬套的第二弹性体抵接；以及

19、锁紧件，所述锁紧件将所述压板、所述柔性衬套和所述安装板通过锁紧件锁紧固定。

20、可选地，所述锁紧件为螺栓。

21、可选地，所述柔性衬套通过过盈压装安装于所述安装孔中。

22、在本发明的技术方案中，该柔性衬套包括芯轴、第一弹性体、第二弹性体和第三弹性体。芯轴的材质为金属，芯轴具有相对的第一端和第二端；第一弹性体设于芯轴的第一端上；第二弹性体设于芯轴的第二端上；第三弹性体套设于芯轴的外周壁上且其两端分别与第一弹性体、第二弹性体连接。其中，第一弹性体和第二弹性体的材质和刚度一致，且其硬度大于第三弹性体的硬度。

23、可以理解的是，由于第一弹性体和第二弹性体的材质和刚度一致，两者的刚度与第三弹性体的刚度不同，使得在螺旋桨旋转半径方向以及在垂直于螺旋桨旋转半径方向上具有不同刚度，能同时兼顾在多个方向上的不同刚度应用要求，柔性衬套在螺旋桨的安装孔中形成了阻尼层，当螺旋桨高速旋转时，螺旋桨的桨叶的“挥舞”振动就能很好地被第一弹性体和第三弹性体受挤压的阻尼层耗散掉，改善了飞行器螺旋桨旋转时的噪音和振动问题。同时，由于第一弹性体和第二弹性体采用的是硬度高于第三弹性体的聚合物，具有更好的耐磨性和疲劳性能。这种结构的柔性衬套的低刚度性能部位具备良好的缓冲效果，高刚度性能部位具备优异的耐磨效果和疲劳性能。

技术特征：

1.一种柔性衬套，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的柔性衬套，其特征在于，所述第一弹性体和所述第二弹性体的材质为聚氨酯。

3.如权利要求1所述的柔性衬套，其特征在于，所述第三弹性体的材质为聚合物，所述聚合物为橡胶或聚氨酯。

4.如权利要求1所述的柔性衬套，其特征在于，所述芯轴与所述第三弹性体通过注射成型制造，所述芯轴与所述第一弹性体及所述芯轴与所述第二弹性体通过二次注射成型制造。

5.如权利要求4所述的柔性衬套，其特征在于，在注射成型前，所述芯轴经脱脂、抛丸前处理，并涂覆胶黏剂底胶和面胶，再装入成型模具中。

6.如权利要求1所述的柔性衬套，其特征在于，所述第一弹性体和所述第二弹性体的高度均为3.5～4.0mm。

7.如权利要求1所述的柔性衬套，其特征在于，所述第三弹性体的长度为13.2～1.8mm。

8.一种飞行器螺旋桨，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的飞行器螺旋桨，其特征在于，所述锁紧件为螺栓。

10.如权利要求8所述的飞行器螺旋桨，其特征在于，所述柔性衬套通过过盈压装安装于所述安装孔中。

技术总结
本发明公开了一种柔性衬套及飞行器螺旋桨，柔性衬套包括芯轴、第一弹性体、第二弹性体和第三弹性体。芯轴的材质为金属，芯轴具有相对的第一端和第二端；第一弹性体设于芯轴的第一端上；第二弹性体设于芯轴的第二端上；第三弹性体套设于芯轴的外周壁上且其两端分别与第一弹性体、第二弹性体连接。其中，第一弹性体和第二弹性体的材质和刚度一致，且其硬度大于第三弹性体的硬度。本发明提供了一种在不同方向具有不同刚度性能的柔性衬套，可以保证低刚度性能部位具备良好的缓冲效果，高刚度性能部位具备优异的耐磨效果和疲劳性能，提高了衬套的使用寿命，降低了飞行器螺旋桨振动及噪音。

技术研发人员：陈红,廖永龙,杨芳,陈婷,刘亿军
受保护的技术使用者：广州诺森新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12