一種基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統，它包括轉動軸、金屬簧片組、安裝軸A、安裝軸B、揮舞橡膠、滑動軸承、變距殼體和槳葉，揮舞橡膠、滑動軸承安裝于變距殼體內側，槳葉安裝于變距殼體外側，金屬簧片組通過安裝軸A、安裝軸B將轉動軸和變距殼體連接起來。本發明專利技術克服了現有油動多旋翼系統結構復雜、零件多、質量大、安裝及維護性差的缺點。本發明專利技術充分利用金屬簧片組易于扭轉但抗拉能力強的特點，這種柔性結構使其取代傳統油動多旋翼系統中變距軸的作用，有效減輕了重量；采用滑動軸承代替傳統軸承，其性能和壽命要優于普通軸承且重量較小；采用揮舞橡膠，為槳葉提供揮舞鉸，有利于旋翼系統的動力學穩定性。

【技術實現步驟摘要】
一種基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統
本專利技術涉及航空
，特別是涉及一種基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統。技術背景油動多旋翼直升機與傳統電動多旋翼直升機相比，具有續航時間長、載荷能力強的特點，因此受到越來越多的應用。油動多旋翼直升機與電動多旋翼直升機的區別之一在于二者控制螺旋槳拉力的方式不同。電動多旋翼直升機(如圖1所示)改變螺旋槳拉力是通過電子調速器調節電機轉速實現的，而油動多旋翼直升機(如圖2所示)則是通過變距舵機帶動變距拉桿，從而改變螺旋槳總距，間接改變旋翼拉力。油動多旋翼直升機旋翼系統圍繞轉動軸安裝，其典型內部構造如圖3所示，槳葉安裝在變距殼體上，為了能使槳葉可以繞變距軸自由旋轉，旋翼系統內部采用變距軸克服槳葉離心力，采用軸承支撐起變距殼體。裝備這種形式的旋翼系統，結構復雜、零件多、質量大、維護性差。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統，它具有結構簡單、制造成本低、重量輕、使用壽命長、易于安裝及維護等優點。本專利技術所采用的技術方案是：基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統，主要包括轉動軸、金屬簧片組、安裝軸A、安裝軸B、揮舞橡膠、滑動軸承、變距殼體和槳葉。如圖4-圖5所示，上述零件的安裝關系為：金屬簧片組置于轉動軸上部內側，通過安裝軸A與轉動軸鉸接，防止金屬簧片組在轉動軸內竄動；揮舞橡膠內側與轉動軸上部套合，滑動軸承內側與揮舞橡膠外側套合，滑動軸承主要起支撐作用并允許變距殼體做小幅周向轉動，揮舞橡膠作用是依靠橡膠變形能力允許槳葉做揮舞運動；變距殼體內側與滑動軸承外側套合，并通過安裝軸B與金屬簧片組鉸接，使得變距殼體所受離心力可以通過安裝軸B傳遞到金屬簧片組上；槳葉通過螺栓與變距殼體連接。如圖6所示，金屬簧片組是由多片較薄的金屬簧片組成，其作用為提供較小扭轉剛度的同時還可以承受較大拉力。優點及功效：與現有技術相比，本專利技術克服了現有油動多旋翼系統結構復雜、零件多、質量大、安裝及維護性差的缺點。本專利技術充分利用金屬簧片組易于扭轉但抗拉能力強的特點，這種柔性結構使其取代傳統油動多旋翼系統中變距軸的作用，有效減輕了重量；采用滑動軸承代替傳統軸承，其性能和壽命更優且重量量較小；采用揮舞橡膠，為槳葉提供揮舞鉸，有利于旋翼系統的動力學穩定性。附圖說明圖1電動多旋翼直升機旋翼系統示意圖；圖2油動多旋翼直升機旋翼系統示意圖；圖3油動多旋翼直升機旋翼系統局部剖視圖；圖4基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統等軸側視圖；圖5基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統剖視圖；圖6金屬簧片組組成示意圖；圖7基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統操縱示意圖圖中符號標記如下：1-轉動軸；2-金屬簧片組；3-安裝軸A；4-安裝軸B；5-揮舞橡膠；6-滑動軸承；7-變距殼體；8-槳葉；9-金屬簧片；10-轉動軸角速度；11-變距殼體轉動角度；12-金屬簧片組轉動角度；13-離心力。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的優選實施例進行說明，應當理解此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。見圖1—圖3，為了克服上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統，它具有結構簡單、制造成本低、重量輕、使用壽命長、易于安裝及維護等優點。參見圖4-圖6，本實施例的基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統主要構成如下：如圖4-圖5所示，金屬簧片組2置于轉動軸1上部內側，通過安裝軸A3與轉動軸1鉸接，防止金屬簧片組2在轉動軸1內竄動；揮舞橡膠5內側與轉動軸1上部套合，滑動軸承6內側與揮舞橡膠5外側套合，滑動軸承6主要起支撐作用并允許變距殼體7做周向轉動，揮舞橡膠5作用是依靠橡膠變形能力允許槳葉8做揮舞運動；變距殼體7內側與滑動軸承6外側套合，并通過安裝軸B4與金屬簧片組2鉸接，使得變距殼體7所受離心力可以通過安裝軸B4傳遞到金屬簧片組2上；槳葉8通過螺栓與變距殼體7連接。如圖6所示，金屬簧片組2是由多片較薄的金屬簧片9組成，其作用為提供較小扭轉剛度的同時還可以承受較大拉力。參見圖7，本實施例操作過程如下：油動多旋翼啟動，發動機轉動帶動轉動軸1轉動產生一定的角速度10，角速度10逐漸增加最終趨于恒定；在轉動軸1的帶動下，金屬簧片組2、揮舞橡膠5、滑動軸承6、變距殼體7及槳葉8均以角速度10轉動，此時槳葉8產生的離心力13通過安裝軸B傳遞給金屬簧片組2，金屬簧片組2抗拉能力較強，可承受住此時較大的離心力13；此時旋翼系統趨于穩定并達到動平衡。當油動多旋翼需進行機動動作時，將通過拉桿使變距殼體7繞離心力13作用線旋轉某一角度11，此時與變距殼體鉸接的金屬簧片組2將受到繞離心力13作用線的扭矩，但由于金屬簧片組2的特殊結構及性能，其對于扭矩的阻尼較小，屬柔性結構，因而金屬簧片組2也會繞離心力13作用線旋轉某一角度12；變距殼體7的旋轉帶動槳葉8的旋轉，即此時旋翼系統的總距改變，產生的拉力也隨之改變。若此時旋翼系統處于前飛狀態，根據直升機氣動理論，會引起槳葉的揮舞力矩，此揮舞力矩使變距殼體7與滑動軸承6產生徑向相對運動，二者間的揮舞橡膠5受到擠壓；揮舞力矩消失時，揮舞橡膠5因具有一定的彈性形變能力，可恢復至擠壓前狀態；揮舞橡膠5的可對此揮舞力矩產生阻尼作用，增強旋翼系統的穩定性。本專利技術的有益效果是克服了現有油動多旋翼系統結構復雜、零件多、質量大、安裝及維護性差的缺點。本專利技術充分利用金屬簧片組易于扭轉但抗拉能力強的特點，這種柔性結構使其取代傳統油動多旋翼系統中變距軸的作用，有效減輕了重量；采用滑動軸承代替傳統軸承，其性能和壽命要優于普通軸承且重量較小；采用揮舞橡膠，為槳葉提供揮舞鉸，有利于旋翼系統的動力學穩定性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統，其特征在于：它包括轉動軸、金屬簧片、安裝軸A、安裝軸B、揮舞橡膠、滑動軸承、變距殼體和槳葉。金屬簧片組置于轉動軸上部內側，通過安裝軸A與轉動軸鉸接，防止金屬簧片組在轉動軸內竄動；揮舞橡膠內側與轉動軸上部套合，滑動軸承內側與揮舞橡膠外側套合，滑動軸承主要起支撐作用并允許變距殼體做周向轉動，揮舞橡膠作用是依靠橡膠變形能力允許槳葉做揮舞運動；變距殼體內側與滑動軸承外側套合，并通過安裝軸B與金屬簧片組鉸接，使得變距殼體所受離心力可以通過安裝軸B傳遞到金屬簧片組上；槳葉通過螺栓與變距殼體連接。金屬簧片組是由多片較薄的金屬簧片組成，其作用為提供較小扭轉剛度的同時還可以承受較大拉力。

【技術特征摘要】
1.一種基于金屬簧片的油動多旋翼柔性旋翼系統，其特征在于：它包括轉動軸、金屬簧片、安裝軸A、安裝軸B、揮舞橡膠、滑動軸承、變距殼體和槳葉。金屬簧片組置于轉動軸上部內側，通過安裝軸A與轉動軸鉸接，防止金屬簧片組在轉動軸內竄動；揮舞橡膠內側與轉動軸上部套合，滑動軸承內側與揮舞橡膠外側套合，滑動軸承主要起支撐作用并...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡奉言，
申請(專利權)人：中航維拓天津科技有限公司，
類型：發明
國別省市：天津,12