CN104890866A - 一种直升机尾减输出法兰 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种直升机尾减输出法兰，本发明通过结构上的优化设计，提供的尾减输出法兰兼具尾桨毂对尾桨叶安装与固定功能，将现有技术中尾桨毂的功能通过尾减输出法兰的法兰板和外盖板上的结构优化设计予以实现，简化了尾桨毂系统结构，缩短了桨毂系统整体尺寸，减轻了桨毂系统整体重量，并提高了系统可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及直升机传动部件技术领域，更具体地，涉及一种直升机尾减输出法兰。
背景技术
直升机传动系统尾减输出法兰是连接尾减速器尾桨轴和直升机尾桨叶的关键件之一，如图1所示，1为外压板，2为尾桨毂，3为尾减输出法兰，4为尾桨叶；尾减输出法兰是传递尾减速器输出功率并承受来自尾桨叶4气动载荷，其工况十分复杂。目前，用于剪刀式桨叶安装的尾减输出法兰3与尾桨毂2通常进行分开设计，尾减输出法兰3实现尾减速器输出功率的传递，尾桨毂2则对尾桨叶4进行安装与固定，结构示意图见图1。所述尾桨叶的数量为2，现有技术中尾桨叶为中间薄两端厚的形状，尾桨毂上开有安装尾桨叶的桨叶安装深槽和桨叶安装浅槽，尾减输出法兰包括圆锥台结构，圆锥台结构通过花键与尾减速器尾桨轴连接
现有用于剪刀式桨叶安装的尾减输出法兰及尾桨毂功能单一，尾减输出法兰不能对桨叶进行安装与固定，二者并未实现集成设计，导致尾桨毂系统零件数量多、整体尺寸及重量偏大，系统可靠性不佳。
等强度设计是指机构、装置、设备的零部件，是等同寿命的。等强度设计的最大好处，是不会造成材料“浪费”，不会造成设计的“严重”不合理（现象）。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种结构简单、强度可靠、可直接安装尾桨叶的直升机尾减输出法兰。
本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：
提供一种直升机尾减输出法兰，直升机的尾减输出法兰是连接尾减速器尾桨轴和直升机尾桨叶的关键件；所述尾减输出法兰包括圆锥台结构和法兰板，圆锥台结构通过花键与所述尾减速器尾桨轴连接；所述法兰板靠近尾桨叶的一面开有桨叶安装槽，所述桨叶安装槽包括相互垂直的桨叶安装深槽和桨叶安装浅槽，所述桨叶安装槽的宽度与所述尾桨叶的宽度相适配，桨叶安装深槽的深度小于一片尾桨叶的最大厚度；还包括外盖板，所述外盖板上开有与桨叶安装槽相对应的桨叶安装配合槽，外盖板开有桨叶安装配合槽的一面与所述法兰板开有桨叶安装槽的一面相闭合，形成的两个相互垂直的空腔即为安装两片尾桨叶的空腔，所述空腔的形状与所述尾桨叶的形状相适配；所述法兰板上桨叶安装深槽和桨叶安装浅槽相交形成的拐角处通过紧固件与外盖板上桨叶安装配合槽相交形成的拐角处连接；尾桨叶与所述桨叶安装槽固定。
所述尾桨叶的数量为2，现有技术中尾桨叶为中间薄两端厚的形状，2块尾桨叶相互垂直放置于尾减输出法兰的安装深槽和安装浅槽中。尾桨叶分别从桨叶安装深槽和桨叶安装浅槽中凸出来，以至于将外盖板盖上后，外盖板上的桨叶安装配合槽能与尾桨叶接触，从而结合使用外盖板和法兰板，用紧固件拧紧后，桨叶安装槽和桨叶安装配合槽能压紧固定住桨叶。尾减速器尾桨轴通过花键将动力传至尾减输出法兰，尾减输出法兰通过桨叶安装槽将动力传至尾桨叶，使尾桨叶旋转，同时承受桨叶的气动载荷。
优选地，所述圆锥台结构的厚度从靠近所述尾减速器尾桨轴一侧向所述圆锥台结构靠近所述尾桨叶一侧递减。本发明所述的圆锥台结构根据结构需要考虑等强度设计理念进行设计，靠近法兰板的直径结构要求直径较大，与尾减速器尾桨轴连接的结构要求直径小，考虑等强度理念，圆锥台结构靠近所述尾减速器尾桨轴一端的厚度大于所述圆锥台结构靠近所述尾桨叶一端的厚度，从而实现了强度、刚度及重量的良好匹配。
优选地，所述尾减输出法兰采用钛合金材料。
更为优选地，所述尾桨叶与所述桨叶安装槽和桨叶安装配合槽的接触面安装有耐磨板。耐磨板的使用避免了尾桨叶与尾传输出法兰金属直接接触，有减磨和增加摩擦系数的作用。尾减输出法兰采用钛合金材料，使用耐磨板，既利用了钛合金材料的比强度高能减重又避开了钛合金耐磨性不强的缺点，减磨效果良好。
优选地，所述耐磨板采用复合材料。所述复合材料为聚四氟乙烯。
优选地，所述法兰板靠近所述圆锥台结构的一面和所述外盖板远离尾桨叶的一面设置有加强筋。因尾减输出法兰需传递尾减速器输出功率并承受来自尾桨叶气动载荷，强度和刚度要求高，因此在所述尾减输出法兰靠近所述圆锥台结构的一侧设置加强筋，提高尾减输出法兰结构的强度与刚度，满足设计要求的同时有利于减轻系统重量。
优选地，所述紧固件的数量为12，每个拐角处均匀设置3个紧固件。
优选地，所述拐角处设置有配重紧固件安装螺孔。配重件的使用可增加重量，保持在高速飞转时，飞机的稳定性和保持良好的平衡。
优选地，所述配重紧固件安装螺孔的数量为8，每个拐角处均匀设置2个配重紧固件安装螺孔。
本发明具有以下有益效果：
现有技术的的尾减输出法兰用于传递功率，尾桨毂用于安装尾桨叶，尾桨毂与尾减输出法兰连接，导致尾桨毂系统零件数量多、整体尺寸及重量偏大，系统可靠性不佳；本发明通过结构上的优化设计，提供的尾减输出法兰兼具尾桨毂对尾桨叶安装与固定功能，将现有技术中尾桨毂的功能通过尾减输出法兰的法兰板和外盖板上的结构优化设计予以实现，简化了尾桨毂系统结构，缩短了桨毂系统整体尺寸，减轻了桨毂系统整体重量，并提高了系统可靠性。
在结构设计方面，本发明对尾减输出法兰圆锥面结构参考等强度理念进行设计，进一步地，通过背面加强筋结构设计提高了其结构的刚度且重量减轻，相比于现有剪刀式桨叶的尾减输出法兰取得了显著的进步。
进一步地，本发明结合尾减输出法兰选材特点，通过复合材料耐磨板的使用避免桨叶与钛合金尾减输出法兰直接接触，既利用了钛合金材料比强度高的优势又避开了其耐磨性不强的缺点，减磨效果良好。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术剪刀式桨叶尾减输出法兰和尾桨毂安装线条图。
图2是本发明优选实施例尾减输出法兰线条图（背面）。
图3是本发明优选实施例气尾减输出法兰线条图（正面）。
图4是本发明优选实施例气尾减输出法兰与桨叶安装线条图（去掉外盖板）。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图2~图4所示，本发明提供一种直升机尾减输出法兰，直升机的尾减输出法兰是连接尾减速器尾桨轴和直升机尾桨叶11的关键件；所述尾减输出法兰包括圆锥台结构5和法兰板6，圆锥台结构5通过花键与所述尾减速器尾桨轴连接；所述法兰板6靠近尾桨叶11的一面开有桨叶安装槽，所述桨叶安装槽包括相互垂直的桨叶安装深槽7和桨叶安装浅槽8，所述桨叶安装槽的宽度与所述尾桨叶11的宽度相适配，桨叶安装深槽7的深度小于一片尾桨叶11的最大厚度；还包括外盖板（图中未标出），所述外盖板上开有与桨叶安装槽相对应的桨叶安装配合槽，外盖板开有桨叶安装配合槽的一面与所述法兰板6开有桨叶安装槽的一面相闭合，形成的两个相互垂直的空腔即为安装两片尾桨叶11的空腔，所述空腔的形状与所述尾桨叶11的形状相适配；所述法兰板6上桨叶安装深槽7和桨叶安装浅槽8相交形成的拐角处通过紧固件14与外盖板上桨叶安装配合槽相交形成的拐角处连接；桨叶安装深槽上开有桨叶安装深槽螺纹孔9，桨叶安装浅槽上开有桨叶安装浅槽螺纹孔10，尾桨叶11分别通过桨叶安装深槽螺纹孔9和桨叶安装浅槽螺纹孔10用螺杆与所述桨叶安装槽固定。
所述圆锥台结构5的厚度从靠近所述尾减速器尾桨轴一侧向所述圆锥台结构5靠近所述尾桨叶11一侧递减。
所述尾减输出法兰采用钛合金材料。
所述尾桨叶11与所述桨叶安装槽和桨叶安装配合槽的接触面安装有复合材料耐磨板，所述复合材料为聚四氟乙烯；如图4所示，12为法兰板耐磨板，安装于桨叶安装槽，位于桨叶安装槽与尾桨叶11之间；13为外盖板耐磨板，安装于尾桨叶11，位于尾桨叶11与桨叶安装配合槽之间。
所述法兰板6靠近所述圆锥台结构5的一面和所述外盖板远离尾桨叶11的一面设置有加强筋16，如图2所示。
所述紧固件14的数量为12，如图4所示，每个拐角处均匀设置3个紧固件。
所述拐角处设置有配重紧固件安装螺孔，配重紧固件安装螺孔的数量为8，每个拐角处均匀设置2个。如图4所示，2个配重紧固件安装螺孔中有一个安装螺孔中安装有配重紧固件15。
将尾桨叶11安装固定于法兰板6后，将外盖板对应地盖上，用紧固件14将法兰板6与外盖板连接，将尾桨叶11压紧。尾减速器尾桨轴将功率传递至本发明本实施例所述的尾减输出法兰，桨叶安装槽侧面承受尾桨叶11挤压并传递载荷至尾桨叶11使尾桨叶11转动；尾减输出法兰和尾桨毂进行集成化设计，减轻了重量，优化了结构；进一步地，尾减输出法兰采用钛合金材料，在保证强度高的同时，具有质量轻，比强度高的优点。
本发明已研制出产品，并通过严格的试验考核及实际使用。试验及使用结果均表明：本发明所涉及的尾减输出法兰选材及结构设计合理、可行，简化了尾桨毂系统结构，缩短了桨毂系统整体尺寸，减轻了桨毂系统整体重量，并提高了系统可靠性，满足了设计需求，对后续设计提供了一定的参考价值与借鉴意义。
以上所述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包含范围之内。
Claims (10)
1.一种直升机尾减输出法兰，所述直升机尾减输出法兰用于连接尾减速器尾桨轴和直升机尾桨叶；所述尾减输出法兰包括圆锥台结构和法兰板，圆锥台结构通过花键与所述尾减速器尾桨轴连接；其特征在于，所述法兰板靠近尾桨叶的一面开有桨叶安装槽，所述桨叶安装槽包括相互垂直的桨叶安装深槽和桨叶安装浅槽，所述桨叶安装槽的宽度与所述尾桨叶的宽度相适配，桨叶安装深槽的深度小于一片尾桨叶的最大厚度；还包括外盖板，所述外盖板上开有与桨叶安装槽相对应的桨叶安装配合槽，外盖板开有桨叶安装配合槽的一面与所述法兰板开有桨叶安装槽的一面相闭合，形成的两个相互垂直的空腔即为安装两片尾桨叶的空腔，所述空腔的形状与所述尾桨叶的形状相适配；所述法兰板上桨叶安装深槽和桨叶安装浅槽相交形成的拐角处通过紧固件与外盖板上桨叶安装配合槽相交形成的拐角处连接；尾桨叶与所述桨叶安装槽固定。
2.根据权利要求1所述直升机尾减输出法兰，其特征在于，所述圆锥台结构的厚度从靠近所述尾减速器尾桨轴一侧向所述圆锥台结构靠近所述尾桨叶一侧递减。
3.根据权利要求1所述直升机尾减输出法兰，其特征在于，所述尾减输出法兰采用钛合金材料。
4.根据权利要求1和3所述直升机尾减输出法兰，其特征在于，所述尾桨叶与所述桨叶安装槽和桨叶安装配合槽的接触面安装有耐磨板。
5.根据权利要求4所述直升机尾减输出法兰，其特征在于，所述耐磨板采用复合材料。
6.根据权利要求5所述直升机尾减输出法兰，其特征在于，所述复合材料为聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述直升机尾减输出法兰，其特征在于，所述法兰板靠近所述圆锥台结构的一面和所述外盖板远离尾桨叶的一面设置有加强筋。
8.根据权利要求1所述直升机尾减输出法兰，其特征在于，所述紧固件的数量为12，每个拐角处均匀设置3个紧固件。
9.根据权利要求1所述直升机尾减输出法兰，其特征在于，所述拐角处设置有配重紧固件安装螺孔。
10.根据权利要求9所述直升机尾减输出法兰，其特征在于，所述配重紧固件安装螺孔的数量为8，每个拐角处均匀设置2个配重紧固件安装螺孔。
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