CN101107164A - 使叶片系统具有弯曲能力的组件 - Google Patents
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Abstract
使旋转叶片系统的叶片能够弯曲的组件包括具有曲形上表面的上部支承板、具有曲形下表面的下部支承板以及位于其间的轭。上下轭表面的至少其中之一具有定位并且固定在其上的缓冲材料层。一种备选实施例包括使旋转叶片系统的叶片能够弯曲的组件，包括具有曲形上表面的上部支承板、具有曲形下表面的下部支承板以及位于其间的轭，并且轭与支承板直接接触，其中曲面是一段不能构成圆弧的一部分的非圆弧。另一种备选实施例包括相似的组件，该组件具有曲柄形的轭，使得所安装的叶片能够绕它们各自的俯仰轴旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种交通工具的转子的改进。更具体地讲，本发明的改进涉及对用在飞机中的转子叶片的拍动提供措施。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种用于使旋翼系统的叶片具有弯曲能力的组件，包括：具有上曲面的上支承板；具有下曲面的下支承板；以及位于所述上支承板和所述下支承板之间的轭，该轭具有上轭面和下轭面，所述上下轭面的一个轭面具有定位并且固定至所述一个轭面的缓冲材料层，所述缓冲材料层沿着并按照所述一个轭面的总体轮廓延伸，并且所述缓冲材料层直接接触所述上支承板的所述上曲面以及所述下支承板的所述下曲面其中之一。
本发明的另一个方面涉及为旋转叶片系统的叶片提供弯曲的组件，包括具有曲线形上表面的上部支承板，具有曲线形下表面的下部支承板，以及位于上述上下表面之间的轭，该轭与上述上支承板和下支承板直接接触，上述上曲面和上述下曲面其中一个是一段非圆弧，即不能构成圆弧的一段。
本发明的另一个方面涉及为旋转叶片系统的叶片提供弯曲的组件，包括具有曲线形上表面的上部支承板，具有曲线形下表面的下部支承板，以及位于上述上下表面之间的轭，该轭与上述上支承板和下支承板直接接触，其中所述轭是曲柄轭，用于使叶片围绕对应的俯仰轴进行旋转。
本发明的另一方面涉及一种组件，包括四叶片的刚性平面(stiff-plane)的轮毂，其可被用作斜旋翼飞机轮毂。该轮毂包括这里所述的其他实施例的支承弯曲设计。另外，所示出的备选实施例具有可变形支承板。
本发明的其他方面、特征和优点将通过以下的详细描述变得清晰，当与附图结合的时候，这些附图是本公开内容的一部分并通过示例的方式说明了本发明的原理。
附图说明
为了对本发明有更全面的理解，包括它的特征和优点，现在将结合附图进行详细描述，其中：
图1是示出根据本发明的实施例的直升机的转子系统的透视图；
图2是图1的分解视图；
图3是沿图1中的3-3线做的横截面横向正视图；
图4是图3的放大图，另外示出轭支承板表面的椭圆结构的例子；
图5与图4相似，但示出组件的另一项实施例，在轭上没有缓冲装置；
图6是类似于图4的放大图，但示出本发明的另一项实施例，示出在支承板上的缓冲装置，而不是如图4中所示在轭上。
图7是根据本发明的转子系统的透视图，采用根据本发明的一项实施例的曲面轭支承板；
图8是沿图7中的8-8线作的横向截面正视图；
图9是根据本发明的另一项实施例的转子系统的顶视图，采用根据本发明的一项实施例的曲面轭支承板；
图10是沿图9中的10-10线作的横向、局部剖面正视图；
图11是图10的放大图；
图12是根据本发明的另一实施例的转子系统的顶视图，采用根据本发明的一项实施例的曲面轭支承板；
图13是沿图12中的13-13线作的横向、局部剖面正视图；
图14是图13的放大图；
图15是根据本发明的轭的一部分的放大侧视图；
图16是根据本发明的轭的一项备选实施例的放大侧视图；
图17是根据本发明的轭的第二备选实施例的放大侧视图；
图18是根据本发明的转子组件的一项备选实施例的透视图；
图19是图18中的转子组件的平面图；
图20是沿图19中的XX-XX线作的图18中的转子组件的截面图；
图21是图18中的转子组件的透视图，该组件示出为局部组件，叶片柄和关联的叶片俯仰控制连杆被卸除；
图22是图21所示的部分组件的侧视图；
图23是图21所示的部分组件的局部的放大侧视图；
图24是图21所示的部分组件的局部的放大侧视图，组件从图23中所示的位置旋转90度；
图25是根据本发明的弯曲支承板的一项备选实施例的局部的放大侧视图；
图26是根据本发明的弯曲支承板的第二备选实施例的局部的放大侧视图；
图27是根据本发明的弯曲支承板的第三种备选实施例的局部的放大侧视图；以及
图28是根据本发明的弯曲支承板的第四种备选实施例的局部的放大侧视图。
具体实施方式
图1示出直升机上的主转子系统10，包括根据本发明的弯曲(flexure)组件的实施例。主转子系统包括装在主转子轴16上的轮毂14以及与轮毂14连接并延伸自轮毂14的多个主转子叶片18。
主转子系统一般如同美国专利，授予Yao等人的No.4,650,401，Covington等人的No.5,358,381；Hamilton等人的No.5,820,344；以及Sims等人的No.6,708,921，其完整内容引用结合于此。
飞行中，当直升机获得空速，在向前运动的转子叶片18上的增加的空速和升力使得向前运动的转子叶片18向上拍动(flap)，而向后运动的转子叶片18上的减小的升力使得向后运动的转子叶片18向下拍动。每个叶片18的拍动运动通过连接在轮毂14和每个叶片18之间的柔性轭20来适应。轭20在弦长方向上相对坚硬而在拍动方向上相对柔软。为了控制每个叶片18的拍动运动，连接在每个叶片18和轮毂14之间的轭被曲面的上部轭支承板22和曲面的下部轭支承板24所支承。
图1-4示出主转子系统的一项实施例，以及轮毂14、轭20和叶片18结构的一项实施例。应该了解的是，各种不同的实施例都可以采用，而图1-4和其他在这一申请中所说明的实施例只是为本发明的某些实施例提供说明。
如图1和2所示，图1、2中的轭20是具有两个环26的轭20，一个环26相对于每个叶片18。每个环26形成从轭20的中间部分29伸出的一对臂27。所示的轭20a设置成与两个对置的叶片18共同使用，还使用在第一上轭20a的下面定位的第二下轭20b。其次，下轭20b连接到转子组件10剩下的两个叶片18上。轭20可以由不同材料制成，包括复合材料例如纤维玻璃。
如通常所知，主转子轴16连接到轮毂14并为其提供旋转。轮毂包括一对相应于每个叶片18的支承板22和24。用于上轭20a的上支承板22位于顶部托板28上，用于上轭20a的下支承板24和用于下轭20b的上支承板22位于中部托板30上，用于下轭20b的下支承板位于底部托板32上。如上所述，每个上支承板22和每个下支承板24都是曲线形的，解释如下。上轭20a夹在托板28和30之间，而下轭夹在托板30和32之间。轭20a和20b以及托板28、30和32通过适当的固定机构被固定在一起，包括如固紧件34那样的机构，使得托板28、30和32夹紧并支承轭20。托板28、30、32和支承板22、24可用多种材料制成，包括金属。从图中可以看到，一旦被组装起来，对于每个轭20的每个臂27都具有上支承板22和下支承板24。
为了避免赘言，这里的讨论将只会集中在叶片18其中一个与轮毂14之间的连接以及使用轭20的单个环26上，因为每个叶片18与轮毂14之间的连接和轭20的相应使用对于每个叶片18和轮毂14之间的连接基本上是相同的。
从图3和4中可以最好地看到，上下支承板22和24是曲线形的，从而使每个轭20和每个叶片18具有所需的拍动特性。因此，叶片18可以向上和向下拍动，并且邻近上下板，如图3和4中的虚线所示。如图所示，上下支承板22和24的每个弯曲成非圆形弧，即不能构成一段圆弧。然而，在其他实施例中，可包含弯曲成圆弧形状的支承板22和24。同样，尽管每个上下支承板22和24如图所示具有基本上相同的曲线，应该理解，上下板22和24彼此之间的曲率可以是不一样的，甚至别的实施例中可以是只有板22和24其中之一具有曲线形状。
如图3和4所示，上下板22和24的曲线是椭圆形的，形成了椭圆面37。即，每个上下板的形状都构成椭圆的弧或者一部分。便于参考，图4示出对应于图4所示的上下板32和34的曲线的椭圆38。椭圆曲线为叶片18的拍动提供增强的控制。尽管依据叶片18的所需拍动特性可以采用不同的曲线形状，但是一项实施例中采用8，16半径的椭圆面，例如，短轴40约为8英寸，而长轴42约为16英寸。当然上下板的位置和它们各自的相对于轮毂14和轴16旋转所围绕的轴线的曲线的位置可根据所需的拍动特性而发生变化。从旋转轴线44到构成上下支承板22和24的曲线的椭圆38的切线的距离46可以根据所需的叶片拍动特性来选择。一项实例中距离46大约为5.102英寸。
由于叶片18相对于上下支承板22和24的反复拍动会导致对轭20造成损害，所以可以对轭20设置缓冲或保护层48。尽管，图1-4示出在上轭面52和下轭面54上都有一层缓冲层48，但是应该理解也可以只有上下轭面52和54其中之一可以具有缓冲材料。也可以如图5所示，缓冲材料可以完全省略，轭120可以与上下接触面接触而不用缓冲材料。否则，图5与图4中的组件基本上是相同的。
另外，如图6所示，缓冲材料层48可以被设置在上下支承板22和24上。图6示出转子组件210，除了缓冲材料被设置在支承板22和24上而不是在如图4中的轭20上，它与转子组件10是基本上相同的。而且，尽管图6示出在上下支承板22和24上都有缓冲材料，也可以只在上支承板22上，或者只在下支承板24上有缓冲材料48，而不是如所示的那样对于每个叶片18的上下支承板22和24上都有。
缓冲材料48可以是任何适合的缓冲材料，包括弹性体材料、橡胶以及聚合物例如聚氨脂。缓冲材料48的密度可以根据所需的缓冲材料48的缓冲耐久性来选择。另外，材料48可以包括一种增强成分56来提高耐久性，例如将一层布嵌入缓冲材料48中。一个例子是提供一种碳氟化合物聚合物织物例如Teflon布嵌入或粘接至缓冲材料48，例如橡胶，来增加耐久性。更进一步可以在缓冲材料48的外表面设置保护层58来增加耐久性。例如，保护层可以喷涂在缓冲材料48上。一种可以用于缓冲材料上作为保护层58的材料的例子是碳氟化合物聚合物例如Teflon。另外，对于缓冲层48的增强与是否将层48应用至轭20的一面或两面或在支承板22和24的一面或两面上无关。而且，缓冲材料48的厚度为了得到所需的缓冲特性来确定。例如，缓冲材料的厚度可以是，在一项实施例中，在轭20的每一侧上为0.100英寸厚，而轭可以具有，例如，0.380英寸的厚度。可选择地，层48可以由抗磨损的或控制磨损的刚性材料制成，例如金属或相似的刚性材料，来提供可以更换的牺牲性的磨损部件。
进一步，保护层60可以设置在每个叶片18的一个或两个支承板22和24的外表面上，从而增强板22和24的耐久性以及任何缓冲材料48的寿命。例如，保护层60可以被喷涂在支承板22和24的一个或两个上。一种可以被用在支承板上作为保护层60的材料的一个例子是碳氟化合物聚合物例如Teflon。另外，对于支承板22和24的增强与是否将层48设置在轭20的一面或两面或在支承板22和24的一面或两面上无关。而且，保护层60可以在没有使用缓冲材料时用在板22和40上，如图5所示。
这里所公开的结构的益处在于，它们可以通过为轭提供梁向支承并且使用更薄的轭减小其应力从而在不增加弯曲长度的情况下增加转子的拍动。这使得弯曲式转子轮毂可以容许由更坚硬的外挂梁安装和重心范围所需的拍动的增加。此处的结构通过使轭更薄同时采用外部特征例如轭支承板22和24的曲面作用于梁力而在给定量的拍动情况下减小剪切应力。现有的主转子拍动弯曲式轮毂一般被限制在大概正负5度范围内。然而，通过采用此处公开的原理，振动的范围增加超过原来的水平，例如大概正负8-10度的拍动。
上述的原理同等适用于各种转子系统和结构。例如，图7和8示出本发明的另一项实施例，其中曲面支承板设置于具有3个叶片318的曲柄转子系统310。尽管是用于3叶片而不是如图1-4所示的4叶片，转子系统310在使用中是基本上相同的，上下支承板322和324、轭320以及缓冲材料348的作用与上述的板22和24、轭20以及缓冲材料48分别基本相同的。另外，图8示出双部件的轭，具有上轭层333和下轭层335，两者之间具有可选的缓冲或减震材料337。减震材料337与缓冲材料48可以是基本上相同的，并可以在层333、335的整个或部分长度上延伸。多部件的轭，例如轭320，可以等效地应用于这里所有的实施例，包括曲柄轭或环形轭。
作为另一个例子，图9-11示出本发明的另一项实施例，其中对具有4个叶片418的转子系统410提供曲面支承板，但与图1-4中所示的叶片18的支承和构造不一样。尽管4个叶片而与上面的图1-4中的实施例不同，但是转子系统410在使用中是基本上相同的，上下支承板422和424、轭420以及缓冲材料448的作用分别与上述板22和24、轭20以及缓冲材料48基本上相同。另外，图9-11示出保护套444用来封闭上下板422和424，并且保护它们与碎片和外部的颗粒隔离开来，并且对于防止碎片和外来颗粒物进入轭420和支承板422、424之间是很有用的。保护套444可以用例如橡胶或弹性体之类的材料制成，并且可以同等地用于这里的各种实施例。
作为另一个例子，图12-14示出本发明的又一项实施例，其中对具有4个叶片518的曲柄转子系统510设置曲面的支承板，但是与图1-4中所示的叶片18的支承和结构不一样。尽管对于4叶片而与上面的图1-4中的实施例不同，转子系统510在使用中是基本上相同的，上下支承板522和524、轭520以及缓冲材料548的作用与上述的板22和24、轭20以及缓冲材料48分别是基本上相同的。
再一次参见图7和8，转子系统310是曲柄式转子，轭320是多部件式轭，如上所述。轭320与图1到6中的实施例中的轭的区别在于，轭320上安装有转子系统310的所有叶片，而不是用两个叠在一起的、每个安装两个叶片318的轭。轭320允许叶片318绕拍动轴350的拍动，但轭320同时也允许叶片沿着俯仰轴352旋转，使得叶片318可以改变俯仰角度。轭320上的每个径向臂或柄354的外端可以相对于与之对应的内端围绕俯仰轴352旋转。每个柄354最好在它大部分的长度上形成大致矩形的横截面，使得在内端的拍动弯曲和外端的叶片附件之间形成平滑的过渡。
同样地，如图9-11所示的转子系统410，和如图12-14所示的转子系统510，都具有曲柄轭。轭520的构成方式与轭320相似，尽管轭520是在不叠置的方式下安装4个叶片518。轭420用于在叠置的方式下安装4个叶片，采用有鳍的曲柄450使得叶片418可以绕它们的俯仰轴转动。
一般来讲，必要的情况下轭的厚度会被增加以支持增加的离心力负荷，例如由于使用大叶片而增加力，而这一增加的厚度一般会减少轭的许用振动角度。使用多部件式轭，例如轭320，轭的各层在拍动期间允许进行相对移动，这样对于同样的离心力载荷量可以允许更大的拍动角度。同样，使用设置为曲柄轭的多部件轭使得每单位长度的轭臂可以扭转更大的量。尽管在轭320中示出的是双部件设计，但是根据本发明的多部件轭可以具有更多的层数，一般来讲每一层都通过缓冲层与相邻的层隔开。另外或者可选择地，提供润滑或其它所需的特性的材料可以被放置在相邻的层之间，例如Teflon层或其它适当的材料。
图15到17是示出多部件轭的结构的侧视图，例如轭320。图15是示意性的侧视图示出轭610的最优实施例，它可以被做成曲柄轭或环形轭。上轭层612和下轭层614被两个缓冲层616、618相互隔开，它们可能包括了缓冲材料，例如弹性体，或具有其它所需特性的材料，例如提供润滑的材料。缓冲层616、618可以粘在一起或者粘在邻近的轭层612、614上，或者当轭610拍动或扭转时缓冲层616、618之间或者与轭层612、614之间可以相对移动。图16是示出备选实施例的侧视图，其中轭620具有上下轭层622、624以及单独的缓冲层626。缓冲层626可以粘到一个或者两个轭层622、624上，或者都不粘接。当缓冲层626同时粘接到轭层622、624上时，层622、624之间的相对移动是通过缓冲层626的剪切变形来实现的。缓冲层可以用任何适当的方式来粘接，包括通过使用压焊或固化技术。
另一项实施例显示在图17中，其中轭630是多层叠置而成的，包括3个轭层632、634、636和4个缓冲层638、640、642、644。轭630的各层构造成当轭630弯曲变形时轭层632、634、636能够进行相对移动。如上所述，缓冲层对638、640、642、644可以相互粘接起来，可以粘接到相邻的轭层632、634、636，或者可以相对于轭层632、634、636自由移动。可选的螺钉646如图所示穿过轭630所有的轭层延伸。应该指出的是，缓冲层638、640、642、644可以一段或多段地粘接到一个或多个轭层632、634、636。例如，缓冲层638、640、642、644可以只在从保护套的末端(在左边示出)到虚线650之间的区域648内被粘接。尽管示出的是特定数目的轭层和缓冲层的结构，但是根据本发明的轭可以由任意数目的轭层和缓冲层构成。
根据本发明的另一个备选实施例是硬平面的、4叶片的转子轮毂，它具有紧凑的结构和可接受的delta三角。本发明通过在紧凑设计实施例内加入第四叶片来解决需要在现有3叶片设计上改进性能的问题，其在直升机和固定翼飞行模式下都是动态稳定的。本发明的轮毂具有刚性地安装至旋翼轴的高拍动弯曲轭，相比于装有万向接头的轮毂设计需要等速联轴器将轴上的扭矩传递到轮毂的情况，这样就减少了重量和复杂性。由于这是弯曲轭，所以拍动虚拟铰链是与旋转轴偏心的，使得delta三角的参考线向外板移动，这就形成低的delta三角系统，其扭转柄相比于万向接头轮毂位置更靠外。
参见图18到20，轮毂731是刚性连接到轴733上与轴733一起旋转的组件。轮毂731包括位于轮毂731内中心位置的轭支承板735、737、739，每个板735、737、739都具有通孔741来容纳轴733。两个轭743、745分别被安装在一对板735、737、739之间，环从板735、737、739之间向外伸出。轭743、745基本上处于平行的平面内，并且围绕轴735旋转取向，使得轭743、745以彼此大概垂直的方向延伸。每个轭743、745用于将一对对置叶片柄747保持至轮毂731，抵抗由于安装在柄747上的叶片(未示出)的质量所引起的离心力。每个柄747可以绕着对应的扭转轴749自由旋转来调节所安装叶片的俯仰角，俯仰的控制是靠从每个柄747上伸出的并且位于关联的轭743、745外侧的俯仰柄751来实现的。俯仰柄751的这一位置确保形成低的delta三角，这对于倾转转子轮毂是很好的。控制杆753被连接到每个扭转柄751上，控制杆753的移动响应于飞行控制输入。另外，每个柄747被允许通过关联环743、745的弯曲围绕由板735、737、739产生的虚拟铰链在垂直于每个轭743、745所在平面的方向上拍动。
图20是沿图19中的XX-XX线所作的轮毂731的剖面图，示出使得叶柄747能够相对于板735、737、739转动和振动的部件。尽管描述针对的是与一个叶柄747关联的部件，但是每个柄747采用相同的方式组装在轮毂731中。柄747绕轴755旋转，轴755接合内部的球轴承757和外部的径向轴承759。轭745的环的外端穿过轴755中的通槽761。球轴承757的内端抵靠柄747的表面，将离心力从柄747传递到球轴承757，通过球轴承757传递到轴755，并通过轴755传递到轭745。径向轴承759将轴755外端的轴线设置在扭转轴749上，并允许柄747绕扭转轴749相对于轴755和轭745作有限的转动。销钉763从每个柄747的内端伸出，并接合球轴承765，该球轴承位于在板735、737之间形成的空腔内。轴承765将销钉763的轴线设置在柄747的扭转轴749上，并允许柄747绕扭转轴749相对于板735、737作有限的转动。轴承765也允许柄747通过轭745的弯曲作有限的振动。
现在参见图21到24，轮毂731如图所示卸下柄747，使得可以清楚地看到根据本发明的支承的，或加强的，弯曲设计。每个轭743、745以叠置的方式安装在一对板735、737、739之间，并且轭743、745露在外面的部分成为悬臂梁。每个板735、737、739都具有至少一个曲面的弯曲支承面，它抵靠关联的轭743、745从而在拍动铰链处支承轭743、745，该铰链偏心位于轴733的外侧。如果没有板735、737、739提供的支承，轭743、745只能安全地承受大约+/-4度的拍动。然而，本发明的设计中所提供的支承允许轭743、745的外侧的环状部分以更大的角度拍动，例如，达到大约+/-12度。
图21是板735、737、739和轭743、745所组成的组件的透视图，图22是同样的组件沿图21中的位置转动大约45度的侧视图。图21清楚地显示轭743、745是“预形成锥形”，使得743、745的外侧环状部分轻微地向上倾斜。
图23和24是图21和22中组件的局部的放大侧视图，示出弯曲支承设计的细节。现在参见图23，轭743被安装在中部板737和底部板739之间。中部板737有下表面767，底部板739有上表面769。环743具有上表面771和下表面773，分别与面767、769接触。在所显示的实施例中，每个表面767、769的外侧部分形成为曲面的弯曲支承775、777，这允许轭743的环状部分在相对于板737、739的垂直方向上振动。例如，当轭743的外侧端向上振动时，轭743的上表面771抵靠板737的弯曲支承775，弯曲支承775的曲面减少了在轭743的任何位置的弯曲应力集中。同样，弯曲支承777的曲面减少了当轭743向下振动以及下表面773抵靠弯曲支承777时在轭743中的弯曲应力集中。为了确保弯曲应力集中最小，弯曲支承775、777的曲面以及面771、773与支承775、777之间的间隙必须针对具体的应用进行优化。
现在参见图24，轭745如图所示安装在顶部板735和中部板737之间。顶部板735有下表面779，中部板737有上表面781。环745具有分别与面779、781接触的上表面783和下表面785。在所示实施例中，每个面779、781的外侧部分形成为曲面的弯曲支承787、789。如上针对轭743所述，弯曲支承787、789允许轭745的环形部分在相对于板735、737的垂直方向上振动，弯曲支承787、789的曲面减少了轭环745在弯曲期间的轭环743的任何部分的弯曲应力集中。
如图所示，轭743、745基本是平面的并且具有大致椭圆形的环，然而轭743、745可以针对具体应用的需求具有别的形状。同样，轭743、745具有矩形的横截面，然而轭743、745也可以选择性地具有别的横截面形状。优选地，轭743、745被制成具有多个纤维玻璃或某种相似的材料和弹性体材料的层的层叠结构。优选地，轭743、745形成为使得纤维玻璃的纤维方向提供离心力，该离心力由纤维沿其长度方向承受。
图25到28示出本发明的支承弯曲设计的替代实施例。图25示出位于板805、807之间的轭环743。板805、807在其外端具有弹性体的弯曲支承809、811。当环743拍动并抵靠所对应的支承809、811时支承809、811被压缩。这些支承被用于和前述的刚性支承一样的方式来支承环743，以减少弯曲应力集中。图26示出相似的结构，环743位于板813、815之间并且当环743弯曲运动时抵靠楔形的弯曲支承817、819。
在图27中，环743安装在可变形的、弹性体板821、823之间，它们由刚性结构825、827支承。当轭环743和支承环743弯曲期间，板821、823被压缩从而减少环743中的应力集中。弹性体板821、823可以具有可选的空间829、831或者具有较小或较大密度的区域，以提供所需的变形量和回弹率。
在图25到27的实施例中，弯曲支承优选地只被粘接在关联的板上而不被粘接到环743上。这意味着只有被压缩的弯曲支承的回弹率会影响拍动期间的性能。图28示出一项实施例，其中环743安装在可变形的板833、835之间，它们由刚性结构837、839支承。为了在拍动期间提供更高的回弹率，板833、835通过带子841和扣件843、845连接在一起。在这种结构中，总回弹率是板833、835在两个弯曲方向上的回弹率之和。
在图25到28的每个实施例中，应该理解可以使用具有不同回弹率的弹性体来优化在拍动期间由弹性体所提供的变形以及弯曲支承。
前述的实施例只是用于解释本发明的结构和作用原理，并不是用来起限制作用的。相反，本发明意在囊括在所附的权利项的精神和范畴之内的所有的修改、变更和替换。
Claims (56)
1.一种用于使旋翼系统的叶片具有弯曲能力的组件，包括：
具有上曲面的上支承板；
具有下曲面的下支承板；以及
位于所述上支承板和所述下支承板之间的轭，该轭具有上轭面和下轭面，所述上下轭面的一个轭面具有定位并且固定至所述一个轭面的缓冲材料层，所述缓冲材料层沿着并按照所述一个轭面的总体轮廓延伸，并且所述缓冲材料层直接接触所述上支承板的所述上曲面以及所述下支承板的所述下曲面其中之一。
2.根据权利要求1所述的组件，其中所述一个轭面是所述上轭面，所述缓冲材料层是定位并且固定至所述上轭面的上层缓冲材料，其中所述上层缓冲材料沿着并按照所述上轭面的总体轮廓延伸，并且所述上层缓冲材料与所述上支承板的所述上曲面直接接触。
3.根据权利要求1所述的组件，还包括：
定位并且固定至所述下轭面的下层缓冲材料，其中所述下层缓冲材料沿着并按照所述下轭面的总体轮廓延伸，并且所述下缓冲材料与所述下支承板的所述下曲面直接接触。
4.根据权利要求1所述的组件，其中所述上曲面和所述下曲面其中之一是一段不能构成圆周的一部分的非圆弧线。
5.根据权利要求1所述的组件，其中所述上曲面和所述下曲面都是一段不能构成圆周的一部分的非圆弧线。
6.根据权利要求1所述的组件，其中所述上曲面具有椭圆的一部分的形状。
7.根据权利要求1所述的组件，其中所述上曲面和所述下曲面都具有椭圆的一部分的形状。
8.根据权利要求1所述的组件，其中所述轭是由复合材料制成的。
9.根据权利要求1所述的组件，其中所述缓冲材料层是由橡胶制成的。
10.根据权利要求1所述的组件，其中所述缓冲材料层是由弹性体材料制成的。
11.根据权利要求1所述的组件，其中所述缓冲材料层是由聚合物制成的。
12.根据权利要求11所述的组件，其中所述聚合物是聚氨酯。
13.根据权利要求1所述的组件，其中所述缓冲材料层包括第一保护层。
14.根据权利要求13所述的组件，其中所述第一保护层是织物层。
15.根据权利要求14所述的组件，其中所述织物层是由碳氟化合物聚合物制成的。
16.根据权利要求1所述的组件，其中所述上下支承板之一包括用于直接接触所述轭的所述缓冲材料层的缓冲层。
17.根据权利要求1所述的组件，其中所述上下支承板之一包括用于直接接触所述轭的所述缓冲材料层的保护层。
18.根据权利要求13所述的组件，其中所述上下支承板之一包括用于直接接触所述轭的所述缓冲材料层的第二保护层。
19.根据权利要求17所述的组件，其中所述保护层由碳氟化合物聚合物制成。
20.根据权利要求1所述的组件，其中所述所述轭沿其长度方向上具有不变的厚度。
21.根据权利要求1所述的组件，其中所述轭是具有上轭和下轭的双部件轭，所述上轭面是所述上轭的上轭面，所述下轭面是所述下轭的下轭面。
22.根据权利要求3所述的组件，其中所述轭是具有上轭和下轭的双部件轭，所述上轭面是所述上轭的上轭面，所述下轭面是所述下轭的下轭面。
23.根据权利要求22所述的组件，其中所述双部件轭在所述上轭和所述下轭之间具有缓冲材料。
24.一种用于使旋翼系统的叶片具有弯曲能力的组件，包括：
具有上曲面的上支承板；
具有下曲面的下支承板；以及
位于所述上支承板和所述下支承板之间并与所述上支承板和所述下支承板直接接触的轭，
其中所述上曲面和所述下曲面之一是一段不能构成圆周的一部分的非圆弧线。
25.根据权利要求24所述的组件，其中所述上曲面和所述下曲面都是一段不能构成圆周的一部分的非圆弧线。
26.根据权利要求24所述的组件，其中所述轭包括上轭面和下轭面，并且
在所述上支承板的上曲面和所述上轭面之间定位有第一缓冲材料层，并且在所述下轭面和所述下曲面之间定位有第二缓冲材料层。
27.根据权利要求26所述的组件，其中所述第一缓冲材料层附着至所述上支承板，并且
所述第二缓冲材料附着至所述下支承板。
28.根据权利要求24所述的组件，其中所述上曲面具有椭圆的一部分的形状。
29.根据权利要求24所述的组件，其中所述上曲面和所述下曲面都具有椭圆的一部分的形状。
30.根据权利要求24所述的组件，其中所述轭是由复合材料制成的。
31.根据权利要求26所述的组件，其中所述第一层和第二层缓冲材料都是由橡胶制成的。
32.根据权利要求24所述的组件，其中所述轭包含上轭面和下轭面，并且
第一保护材料位于所述上支承板的上曲面和所述上轭面之间，第二保护材料位于所述下轭面和所述下曲面之间。
33.根据权利要求32所述的组件，其中所述保护层都是由碳氟化合物聚合物制成的。
34.根据权利要求24所述的组件，其中所述所述轭沿其长度方向上具有不变的厚度。
35.根据权利要求24所述的组件，其中所述轭是具有上轭和下轭的双部件轭，所述上轭的上轭面接触所述上支承板，所述下轭的下轭面接触所述下支承板。
36.根据权利要求1所述的组件，还包括：
盖住所述上下支承板和所述轭的保护罩。
37.根据权利要求24所述的组件，还包括：
盖住所述上下支承板和所述轭的保护罩。
38.根据权利要求1所述的组件，其中所述轭是具有至少上轭层和下轭层的多部件轭，所述上轭面是所述上轭层的上轭面，并且所述下轭面是所述下轭层的下轭面。
39.根据权利要求24所述的组件，其中所述轭是具有至少上轭层和下轭层的多部件轭，所述上轭层的上轭面接触所述上支承板，并且所述下轭层的下轭面接触所述下支承板。
40.根据权利要求1所述的组件，其中所述轭是具有至少上轭层和下轭层的多部件轭，所述上轭面是所述上轭层的上轭面，并且所述下轭面是所述下轭层的下轭面；并且
其中所述轭是曲柄轭，通过所述轭的部分绕所对应的俯仰轴的扭转、为装至所述轭的叶片提供改变俯仰(pitch)的能力。
41.根据权利要求24所述的组件，其中所述轭是具有至少上轭层和下轭层的多部件轭，所述上轭层的上轭面接触所述上支承板，并且所述下轭层的下轭面接触所述下支承板；并且
其中所述轭是曲柄轭，通过所述轭的部分绕所对应的俯仰轴的扭转、为装至所述轭的叶片提供改变俯仰的能力。
42.根据权利要求1所述的组件，其中所述轭是具有至少上轭层和下轭层的多部件轭，所述上轭面是所述上轭层的上轭面，并且所述下轭面是所述下轭层的下轭面；并且
其中所述轭具有至少两个环，每个环用于将叶片固定到所述轭上。
43.根据权利要求24所述的组件，其中所述轭是具有至少上轭层和下轭层的多部件轭，所述上轭层的上轭面接触所述上支承板，并且所述下轭层的下轭面接触所述下支承板；并且
其中所述轭具有至少两个环，每个环用于将叶片固定到所述轭上。
44.根据权利要求1所述的组件，其中所述轭是具有至少上轭层和下轭层的多部件轭，所述上轭面是所述上轭层的上轭面，并且所述下轭面是所述下轭层的下轭面；并且
其中在轭层之间设置缓冲层。
45.根据权利要求44所述的组件，其中每个缓冲层都包含弹性体材料。
46.根据权利要求44所述的组件，其中所述轭层由纤维强化的复合材料制成。
47.根据权利要求24所述的组件，其中所述轭是具有至少上轭层和下轭层的多部件轭，所述上轭层的上轭面接触所述上支承板，并且所述下轭层的下轭面接触所述下支承板；并且
其中在轭层之间设置缓冲层。
48.根据权利要求47所述的组件，其中每个缓冲层都包含弹性体材料。
49.根据权利要求47所述的组件，其中所述轭层由纤维强化的复合材料制成。
50.根据权利要求1所述的组件，其中至少一个支承板包含可变形的弹性体部件，在轭沿着可变形弹性体部件的方向上弯曲时变形，提供回弹率。
51.根据权利要求24所述的组件，其中至少一个支承板包含可变形的弹性体部件，在轭沿着可变形弹性体部件的方向上弯曲时变形，提供回弹率。
52.根据权利要求1所述的组件，其中至少一个支承板包含可变形的弹性体部件，在轭沿着可变形弹性体部件的方向上弯曲时变形，提供回弹率；并且
其中弹性体部件具有可变的回弹率。
53.根据权利要求24所述的组件，其中至少一个支承板包含可变形的弹性体部件，在轭沿着可变形弹性体部件的方向上弯曲时变形，提供回弹率；并且
其中弹性体部件具有可变的回弹率。
54.根据权利要求1所述的组件，其中两个支承板都包含可变形的弹性体部件，当轭弯曲时变形以提供回弹率；并且
其中该弹性体部件被连接到一起从而当轭弯曲时协调运动。
55.根据权利要求24所述的组件，其中两个支承板都包含可变形的弹性体部件，当轭弯曲时变形以提供回弹率；并且
其中该弹性体部件被连接到一起从而当轭弯曲时协调运动。
56.一种转子轮毂组件，包括：
具有下表面的顶部板；
具有上表面和下表面的中部板；
具有上表面的底部板；
一对轭，其中一个轭承载在顶部板的下表面和中部板的上表面之间，另一轭承载在中部板的下表面和底部板的上表面之间；并且
曲面的弯曲支承面位于上表面和下表面的外端上，使得每个轭在轭的弯曲过程中抵靠相关联的弯曲支承面。
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