CN107200125B - 抗断裂双剪切接头 - Google Patents
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Abstract
一种抗断裂双剪切接头，包括：U形夹，具有限定第一孔的第一端部和限定第二孔的第二端部；以及限定第三孔的反作用负载构件，其中，第一孔、第二孔和第三孔是共线的。抗断裂双剪切接头能还包括：定位在第一孔内的第一间隔件、定位在第二孔内的第二间隔件以及定位在第一孔、第二孔和第三孔中的每个内的剪切销。剪切销包括：外圆柱体、旋拧在两个端部上的内剪切螺栓以及接合螺纹的位于任一端部处的螺母。螺母可以张紧以将外圆柱体设置于压缩中。第一孔和第二孔中的间隔件可以包括与剪切销的外圆柱体相互作用的低摩擦衬里。间隔件的端部可以从第一孔和第二孔(其靠近第三孔)的端部倒退。
Description
技术领域
本发明涉及铰链组件的领域，并且更具体地涉及一种可以例如用作用于直升机的旋翼的一部分的铰链销组件。
背景技术
领先-滞后铰链(lead-lag hinge，领先-滞后铰)或者摆振铰链(drag hinge，摆振铰)用在直升机旋翼桨叶上，以补偿在旋转期间由科里奥利效应引起的桨叶加速和减速。领先-滞后铰链包括在领先-滞后铰链销的相对端部之上延伸的一对领先-滞后轴承。每个领先-滞后轴承用单独的轴承保持器固定到位，并且领先-滞后轴承将领先-滞后铰链销保持在位。领先-滞后铰链穿过领先-滞后连杆、捆扎包装(strap pack)和桨距壳体凸耳(pitchhousing lug)中的开口延伸。因此，领先-滞后铰链将旋翼桨叶附接到旋翼组件，同时在旋翼桨叶围绕旋翼组件旋转时允许旋翼桨叶在旋转中领先或滞后旋翼组件。
在使用期间，领先-滞后铰链受到高应力并且可能经受微动腐蚀开裂以及疲劳中的裂纹生长。领先-滞后铰链销的故障可需要在飞行中紧急着陆而发生灾难性故障。因此，领先-滞后铰链需要在维护和可能的更换期间进行检查，以防止旋翼组件在使用期间的灾难性故障。
具有比在前设计更高的强度和更坚固的设计的领先-滞后铰链将是本领域的受欢迎的添加物。
发明内容
下面给出简化概述，以便提供对本教导的一个或多个实施例的一些方面的基本理解。该概述不是广泛的概要，也并非旨在确定本教导的关键或重要要素，也并非旨在叙述本公开的范围。相反，其主要目的仅仅是以简化形式呈现一个或多个概念而作为稍后呈现的具体实施方式的前序。
根据本教导的抗断裂双剪切接头包括：U形夹，具有限定第一孔的第一端部和限定第二孔的第二端部；限定第三孔的反作用负载构件，其中，第一孔、第二孔和第三孔是共线的；定位在第一孔内的第一间隔件和定位在第二孔内的第二间隔件；以及定位在第一孔、第二孔和第三孔内的剪切销，其中，第一间隔件和第二间隔件构造成将剪切销与限定第三孔的反作用负载构件间隔开。
第一间隔件和第二间隔件可以各自包括具有金属和酚醛材料中的至少一种的基板，并且还包括包含聚四氟乙烯的衬里。在一个实施例中，第一间隔件是物理地接触U形夹的第一端部和剪切销的第一端部的第一衬里，第二间隔件是物理地接触U形夹的第二端部和剪切销的第二端部的第二衬里，并且剪切销构造成将负载从反作用负载构件传递到第一衬里和第二衬里。
抗断裂双剪切接头能还包括定位在第一孔内的第一轴承和定位在第二孔内的第二轴承。在一个实施例中，第一间隔件是第一轴承的阶梯状突起，并且第二间隔件是第二轴承的阶梯状突起。剪切销能包括：剪切螺栓，具有螺纹第一端部和螺纹第二端部；外圆柱体，其中，剪切螺栓穿过外圆柱体中的开口延伸；第一螺母，旋拧到剪切螺栓的螺纹第一端部上；以及第二螺母，旋拧到剪切螺栓的螺纹第二端部上，其中，第一螺母和第二螺母之间的反作用力将压缩应力施加到外圆柱体。
在将压缩应力施加到外圆柱体的过程中，第一螺母和第二螺母之间的反作用力将拉伸力施加到剪切螺栓。在一个实施例中，第一销延伸件物理地接触外圆柱体的第一端部和第一螺母，并且第二销延伸件物理地接触外圆柱体的第二端部和第二螺母。
抗断裂双剪切接头可以可选地包括：位于外圆柱体的第一端部处的第一成角度台肩；以及位于外圆柱体的第二端部处的第二成角度台肩，其中，第一螺母物理地接触第一成角度台肩，并且第二螺母物理地接触第二成角度台肩。
在一个实施例中，剪切螺栓具有从4.0英寸至10.0英寸的长度和从0.5英寸至2.5英寸的直径。剪切螺栓、外圆柱体、第一螺母和第二螺母可以各自包括钢、有色合金、镍-钴-铬-钼合金及其组合中的至少一种。抗断裂双剪切接头能还包括：盖，具有穿过其中的开口，其中，剪切螺栓的螺纹第一端部穿过盖中的开口延伸；以及紧固件，其中，紧固件穿过剪切螺栓的螺纹第一端部中的侧向孔延伸。密封剂可以定位在盖的基座周围。
在一个实施例中，第一间隔件完全定位在U形夹的第一端部的上延伸部和下延伸部之间，并且第二间隔件完全定位在U形夹的第二端部的上延伸部和下延伸部之间。在一个实施例中，剪切销的断裂导致剪切销物理地接触U形夹的第一端部和第二端部中的至少一个并由其支撑。
附图说明
结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本教导的实施例，并且与该描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是根据一个实施例的铰链销组件的分解侧视图。
图2是根据一个实施例的图1的铰链销组件的组装侧视图。
图3是包括图2的铰链销组件的领先-滞后铰链的拆卸侧视图。
图4是包括图2的铰链销组件的领先-滞后铰链的组装侧视图。
图5是包括图4的铰链销组件的直升机旋翼系统的一部分的立体图。
图6是包括图5的直升机旋翼系统的直升机的侧视图。
图7是根据本教导的一个实施例的外圆柱体的横截面。
图8是包括根据本教导的铰链销组件的另一个领先-滞后铰链的组装侧视图。
图9是包括根据本教导的铰链销组件的另一个领先-滞后铰链的组装侧视图。
图10是根据本教导的U形夹、反作用负载构件和铰链销组件的立体图。
图11是根据本教导的铰链组件的剖面立体图。
图12是包括根据本教导的铰链销组件的另一个领先-滞后铰链的组装侧视图。
应当注意，附图的一些细节已经被简化并且被绘制以便于对本教导的理解，而不是保持严格的结构精度、细节和比例。
具体实施方式
现在将详细参照本教导的示例性实施例，其示例在附图中示出。尽可能地，将在整个附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
本教导的一个实施例可以包括领先-滞后铰链，其包括具有外圆柱体或外壳(sheath)和穿过外圆柱体延伸的内螺栓的铰链销(即，剪切销)。在使用期间，外圆柱体处于压缩应力下，而内螺栓处于拉伸力下。下面参照用于在直升机旋翼中使用的领先-滞后铰链描述本教导，但是应当理解，可以设想其它用途，特别是其它高应力用途。
图1是根据本教导的一个实施例的铰链销组件100的分解侧视图，并且图2是其组装侧视图。组装好的铰链销组件总体上用附图标记200表示。图1和图2示出了外圆柱体或套筒102、剪切螺栓104、第一销延伸件106、第二销延伸件108、第一螺母110和第二螺母112。
在一个实施例中，外圆柱体102由能够保持大压缩预载的高强度材料制成。在一个实施例中，外圆柱体102可以由诸如钛和高强度钢的材料制造或者包括该材料。外圆柱体102可以是或者包括有色高性能合金，例如
其是可从美国宾夕法尼亚州怀奥米辛市的卡朋特科技有限公司获得的镍-钴-铬-钼合金。外圆柱体102可以是或者包括高性能合金，例如镍合金、钴合金、铬合金、钼合金以及任何上述的组合。设想了其它足够的材料。并且，外圆柱体102可以具有从约0.75英寸至约3.0英寸的外径、从约0.5英寸至约2.5英寸的内径以及从约4.0英寸至约10.0英寸的长度。应当理解，本文中所述的材料和尺寸可以根据铰链销组件100的具体设计和用途改变。
在一个实施例中，剪切螺栓104可以由诸如钛和高强度钢、有色高性能合金(例如
)的材料或者一种或多种其它足够的材料制造或包括该材料。并且，剪切螺栓104可以具有从约0.5英寸至约2.5英寸的外径和从约4.0英寸至约10.0英寸的长度。
销延伸件106、108以及螺母110、112可以由诸如钛和高强度钢、有色高性能合金(例如
)的材料或者一种或多种其它足够的材料制成。销延伸件106、108和螺母110、112的尺寸将取决于外圆柱体102和剪切螺栓104的设计以及下面描述的压缩力和拉伸力。
为了组装铰链销组件100，穿过外圆柱体102的中心插入剪切螺栓104，将第一销延伸件106放置在剪切螺栓104的第一端部之上，并且将第一螺母110的螺纹旋拧到位于剪切螺栓104的螺纹第一端部处的螺纹114上。随后，将第二销延伸件108放置在剪切螺栓104的第二端部之上，并且将第二螺母112的螺纹旋拧到位于剪切螺栓104的螺纹第二端部处的螺纹116上。
在图2的铰链销组件100的组装期间，第一螺母110和第二螺母112可以利用以压缩应力(压缩)202预加载外圆柱体102、并且还以拉伸力(拉伸)204预加载剪切螺栓104的反作用力来张紧。设置在外圆柱体102上的允许压缩应力的量和设置在剪切螺栓104上的拉伸力将取决于例如结构102-112中的每个的材料、尺寸和设计。在一个实施例中，在组装和使用期间可以将从约50千磅每平方英寸(KSI)至约100KSI的压缩应力设置并保持(即，预加载)在外圆柱体102上。此外，在组装和使用期间可以将从约25KSI至约140KSI的拉伸力设置并保持(即，预加载)在剪切螺栓104上。预加载在外圆柱体102上的压缩应力和预加载在剪切螺栓上的拉伸力可以根据结构的材料和尺寸改变。
图3是在用作领先-滞后铰链300的一部分期间的图1和图2的铰链销组件100的拆卸侧视图，并且图4是其组装侧视图。所示的领先-滞后铰链300包括组装好的铰链销组件200、桨距壳体凸耳302、领先-滞后连杆304、捆扎包装306、第一领先-滞后轴承308、第二领先-滞后轴承310、第一轴承保持器312和第二轴承保持器314。领先-滞后铰链设计(诸如在波音AH-64阿帕奇直升机中使用的那些)在本领域中是已知的。组装好的领先-滞后铰链300在图4中示出并且总体上由附图标记400标识。
为了组装图3的结构，将捆扎包装306插入到领先-滞后连杆304中的捆扎包装室316中，然后将捆扎包装306和领先-滞后连杆304的一部分插入到桨距壳体凸耳302中的槽317中。穿过桨距壳体凸耳302将第一领先-滞后轴承308放置到第一开口320中，并且还延伸到领先-滞后连杆304中的第一开口322中。可以随后通过第一轴承保持器312将第一领先-滞后轴承308固定到位。
接下来，将组装好的铰链销组件200插入到桨距壳体凸耳302中的第二开口324中，穿过领先-滞后连杆304中的第二开口326、穿过捆扎包装306中的开口328、穿过桨距壳体凸耳302中的第一开口320，并且插入到第一领先-滞后轴承308中的铰链销组件接收器334中。第一销延伸件106的台肩330不应物理地接触第一领先-滞后轴承308的台肩332，然而在使用期间可以发生接触，从而防止铰链销组件200从第一领先-滞后轴承308内脱离。
随后，可以穿过桨距壳体凸耳302将第二领先-滞后轴承310放置到第二开口324中，并且还可以延伸到领先-滞后连杆304中的第二开口326中。这将铰链销组件200定位到第一领先-滞后轴承308中的铰链销组件接收器334中。可以随后通过第二轴承保持器314将第二领先-滞后轴承310固定到位。第二销延伸件108的可选台肩336可以物理地接触第二领先-滞后轴承310的台肩338，如图4中所示。
应当理解，桨距壳体凸耳302形成U形夹，该U形夹包括限定第一孔320(即，穿过桨距壳体凸耳302的开口320)的第一端部302A和限定第二孔324(即，桨距壳体凸耳302中的开口324)的第二端部302B。捆扎包装306用作用于U形夹的反作用负载构件并且限定第三孔328(即，捆扎包装306中的开口328)。
类似于图4的组装好的领先-滞后铰链400的多个组装好的领先-滞后铰链可以定位在如图5的立体图所示的直升机旋翼系统500内。图5的直升机旋翼系统500包括附接到多个桨距壳体504的旋翼桨毂502。多个桨距壳体504利用多个领先-滞后铰链400附接到多个桨叶506。在图5中示出了四个桨叶506和四个领先-滞后铰链400。直升机旋翼系统500可以组装和定位为诸如在图6的侧视图中所示的直升机600的一部分。
在使用期间，领先-滞后铰链受到高应力，并且领先-滞后铰链销组件经受微动腐蚀开裂以及疲劳中的裂纹生长。在使用期间，外圆柱体102是主要承载构件并且经受弯曲和剪切。然而，领先-滞后铰链销组件200并且更具体地为外圆柱体102处于来自螺母110、112的恒定压缩202下，螺母110、112被旋拧并扭转到剪切螺栓104上。如果在外圆柱体102上发生表面损坏，则外圆柱体102用作裂纹防止机构，并且一旦发生表面开裂，外圆柱体102上的压缩应力就减小进一步开裂。通过在使用期间将外圆柱体102保持在压缩中或者在压缩应力下，外圆柱体102被置于初始压缩状态，这产生抵抗循环疲劳的结构优点。另外，该初始压缩状态抑制裂纹通过外圆柱体102的传播。外圆柱体102中的裂纹可以从例如在制造期间形成的表面缺陷或者随着时间累积的表面磨损或疲劳开始形成。
因此，第一螺母和第二螺母之间的反作用力对外圆柱体施加压缩应力，这增加了铰链销组件裂纹开始和/或传播的阻力。在使用期间将外圆柱体设置于压缩应力下产生更坚固的铰链销，与一些现有的铰链销相比，其具有减少的疲劳并因此不太可能故障。此外，即使外圆柱体在使用期间完全故障的情况下，穿过外圆柱体的剪切螺栓保持铰链销的一些结构完整性。因此，铰链销组件提供故障安全铰链和铰链销系统，例如领先-滞后铰链。
应当理解，领先-滞后铰链可以包括为了简单起见未示出的其它结构，而示出的结构可以去除或修改。例如，图7是示出了外圆柱体700的侧视图，外圆柱体700被制造成使得不使用如所描述的销延伸件106、108。外圆柱体700可以包括可选的第一台肩702和可选的第二台肩704，其可以起到类似于以上所述的销延伸件106、108的台肩330、336的作用。因此，外圆柱体700具有与图2的组合的外圆柱体102和销延伸件106、108的功能相似的功能，但是为具有较低制造成本的单个整体式结构。
在示出了一种类型的双剪切接头的图4的实施例中，应当理解，外圆柱体102的位置402在组装好的领先-滞后铰链400的使用期间遭遇特别高的剪切应力。例如，在使用期间，领先-滞后连杆304的横向运动从外圆柱体102和领先-滞后轴承308、310之间在位置402处的物理接触产生集中在外圆柱体102的位置402处的高剪切应力。剪切应力由在组装好的领先-滞后铰链400的使用和操作期间与所施加的负载404相对的反作用负载406产生。因此，外圆柱体102特别容易在位置402处发生断裂或者其它故障。此外，对外圆柱体的表面磨损或者损坏会例如从位置402处的轴承内径发生。图8示出了组装好的领先-滞后铰链800，其包括外圆柱体802、定位在外圆柱体802和第一领先-滞后轴承308之间的第一间隔件804以及定位在外圆柱体802和第二领先-滞后轴承310之间的第二间隔件806。间隔件804、806包括或者提供位于轴承的内径上的低摩擦衬里，其允许由相邻结构抵靠衬里的微小运动，同时减少或消除对与衬里物理接触的部件或结构的损坏。
在一个实施例中，第一间隔件804和第二间隔件806可以是单独的结构，例如，在领先-滞后铰链800的组装期间围绕外圆柱体802定位的单独的环形衬里。在本实施例中，间隔件804、806可以是或者包括金属或酚醛材料中的至少一种，并且还可以包括诸如聚四氟乙烯(PTFE)或另一种聚合物的材料以提供与相邻结构的低摩擦接触。设想了其它材料。因此，间隔件804、806可以提供以用于更抗断裂的双剪切接头。
图9示出了组装好的领先-滞后铰链900的另一个实施例，其中，第一间隔件902和第二间隔件904分别形成为第一领先-滞后轴承906和第二领先-滞后轴承908的阶梯状突起。在本实施例中，最大剪切应力设置在铰链销上，更具体地在外圆柱体802上，在第一领先-滞后轴承906和第二领先-滞后轴承908的阶梯状突起的边缘处(例如，类似于如下面参考图12所描述的区域1210)。诸如铰链销的外圆柱体802和剪切螺栓104的断裂的故障将典型地发生在该位置处。在本实施例中，如果发生故障，则剪切螺栓104和/或外圆柱体能侧向地移动，但是将仍然由第一轴承906或第二轴承908支撑，这取决于故障点。虽然这种故障可以导致领先-滞后铰链900在继续使用期间的振动，但是领先-滞后铰链900将继续至少暂时地起作用，从而避免接头的立即灾难性故障。
应当理解，铰链销组件的实施例能与各种类型的双剪切接头(例如如上所述的领先-滞后铰链销组件400、800、900以及图10中所示的U形夹1000)一起使用。图10示出了包括间隔件1004的铰链销1002，间隔件1004将铰链销1002物理地间隔开与U形夹臂1006和反作用负载构件1008的物理接触。在本实施例中，铰链销1002包括穿过U形夹臂1006中的孔和反作用负载构件1008中的孔延伸的单个销。在本实施例中，铰链销1002不包括如关于前述实施例所述的外圆柱体，不过还设想了使用用作铰链销的包括剪切螺栓和外圆柱体的铰链销组件。
如所示的，领先-滞后铰链销组件400(图4)、800(图8)、900(图9)和U形夹1000(图10)全都包括一对共线孔(即，第一孔和第二孔)，这对共线孔由铰链销组件穿过其中延伸的一对端部(即，第一端部和第二端部)限定。反作用负载构件(例如图10的反作用负载构件1008)限定与这对孔共线的第三孔。铰链销组件还穿过第三孔延伸。如果使用，则一个或多个间隔件(例如间隔件804、806(图8)和间隔件1004(图10))构造成将铰链销组件与限定第三孔的反作用负载构件物理地间隔开，并且可以提供如上所述的低摩擦衬里。此外，当铰链销组件穿过第一孔、第二孔和第三孔定位时，间隔件防止铰链销组件与第一端部和第二端部之间的物理接触。另外，间隔件将铰链销组件与限定第三孔的反作用负载构件间隔开。
图11是包括将铰链销固定到位的附接组件的铰链组件1100的立体剖面图。附接组件还密封铰链销组件以减少可能增加铰链销组件的磨损的污染物。虽然图11示出了铰链销1102的一个端部，但是铰链销1102的相对端部(为了简化起见未示出)可以包括类似的结构或不同的结构。在图11中，铰链销1102穿过盖1104中的开口延伸。紧固件(诸如开口销1106)可以穿过横向地延伸穿过铰链销1102的端部的孔延伸。如本领域中已知的，开口销1106的弹簧作用至少部分地保持开口销1106在穿过铰链销1102的孔内的位置。紧固件还将盖1104抵靠如所示的轴承310保持在位。密封剂1108(例如聚合物粘合剂、金属焊料或者另一种粘合剂或密封剂)可以设置在盖的基座周围和领先-滞后轴承310的表面上。密封剂减少或防止污染物侵入铰链销1102的区域中。紧固件1106和盖1104的附接可以进一步防止螺母112在铰链组件1100的使用期间松动。
图12示出了组装好的领先-滞后铰链1200，其包括与图8的实施例的第一间隔件804和第二间隔件806相比修改的第一间隔件1202和第二间隔件1204。在图8的实施例中，间隔件804、806与它们物理地接触的构件(更具体地为轴承308、310)的边缘对准。在图12的实施例中，间隔件1202、1204定位在铰链销组件100的表面1206和与铰链销组件100的该表面相对的表面之间并与其物理地接触。铰链销组件100的表面1206可以例如是如所示的外圆柱体802的表面，如果不使用外圆柱体802则为剪切螺栓104的表面，可以是铰链销1002或者另一铰链销组件的表面。与铰链销组件的该表面相对的表面可以例如是如所示的领先-滞后轴承308、310的表面、U形夹的表面或者另一表面。在本实施方式中，间隔件1202、1204具有与图8的间隔件804、806相比较短的高度。在图12中，表面1208的一部分未由间隔件1202、1204覆盖，并且因此表面1208的一部分不与间隔件1202、1204物理接触。在使用图12的结构期间，铰链销组件100、并且更具体地为外圆柱体802的最高剪切应力区域1210位于间隔件1202、1204的边缘或下延伸部处。换句话说，间隔件1202、1204的边缘限定铰链销组件在使用期间的最高应力区域1210。在本实施例中，位于间隔件1202、1204附接于此的构件308、310的第一延伸部1212和第二延伸部1214之间的中间位置处的最高应力区域1210不像它在图4和图8的实施例中那样位于构件308、310的边缘处。在图8中，如果铰链销组件100在最高应力区域(例如，间隔件804、806的边缘)处断裂，则外圆柱体802会从领先-滞后轴承308、310滑出。在图12中，如果铰链销组件100在最高应力区域(例如，间隔件1202、1204的边缘)处断裂，则外圆柱体802将物理地接触并接合领先-滞后轴承，从而提供更耐故障的铰链销组件100。换句话说，外圆柱体802(或其它铰链销组件100结构)的断裂导致外圆柱体802的横向运动，使得其物理地接触领先-滞后轴承308、310。虽然这种故障可能导致领先-滞后铰链1200在继续使用期间的振动，但是领先-滞后铰链1200将至少暂时继续，从而避免接头的立即灾难性故障。因此，图12的领先-滞后铰链1200构造成使得，在断裂之前，外圆柱体802不物理地接触领先-滞后轴承308、310。在断裂之后，外圆柱体802与领先-滞后轴承308、310中的一个物理地接触并由其支撑，使得领先-滞后轴承1200继续起作用而没有完全故障。
在将图12的结构描述为U形夹结构时，每个间隔件1202、1204和每个间隔件1202、1204的边缘完全定位在U形夹的端部的上延伸部和下延伸部之间。每个间隔件1202、1204的边缘不与每个U形夹的上延伸部或下延伸部对准，而是定位在由相应端部限定的孔内。如果铰链销组件在最高应力区域(例如，间隔件1202、1204的边缘)处断裂，则铰链销组件将物理地接触并接合U形夹的相应端部，并且由U形夹的相应端部支撑，从而提供更耐故障的铰链销组件。换句话说，铰链销组件的一部分的断裂可导致铰链销组件的横向运动，使得其物理地接触U形夹。
尽管阐述本教导的广泛范围的数值范围和参数是近似值，然而在具体实施例中阐述的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含必然由在它们相应的测试测量中发现的标准偏差导致的某些误差。此外，本文中公开的所有范围应理解为涵盖本文中包含的任何和所有子范围。例如，“小于10”的范围能包括在最小值0和最大值10之间(且包括最小值0和最大值10)的任何和所有子范围，即，具有等于或大于零的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范围，例如，1至5。在某些情况下，针对参数陈述的数值可以取负值。在这种情况下，陈述为“小于10”的范围的实例值能采用负值，例如，-1、-2、-3、-10、-20、-30等。
此外，本公开包括根据以下项的实施例：
项1.一种抗断裂双剪切接头，包括：
U形夹，包括限定第一孔的第一端部和限定第二孔的第二端部；
限定第三孔的反作用负载构件，其中，所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔是共线的；
定位在所述第一孔内的第一间隔件和定位在所述第二孔内的第二间隔件；以及
定位在所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔内的剪切销，其中，所述第一间隔件和所述第二间隔件构造成将所述剪切销与限定所述第三孔的所述反作用负载构件间隔开。
项2.根据项1所述的抗断裂双剪切接头，其中，所述第一间隔件和所述第二间隔件各自包括包含金属和酚醛材料中的至少一种的基板，并且还包括包含聚四氟乙烯的衬里。
项3.根据项1所述的抗断裂双剪切接头，其中：
所述第一间隔件是物理地接触所述U形夹的所述第一端部和所述剪切销的第一端部的第一衬里；
所述第二间隔件是物理地接触所述U形夹的所述第二端部和所述剪切销的第二端部的第二衬里；并且
所述剪切销构造成将负载从所述反作用负载构件传递到所述第一衬里和所述第二衬里。
项4.根据项1所述的抗断裂双剪切接头，还包括定位在所述第一孔内的第一轴承和定位在所述第二孔内的第二轴承。
项5.根据项4所述的抗断裂双剪切接头，其中，所述第一间隔件是所述第一轴承的阶梯状突起，并且所述第二间隔件是所述第二轴承的阶梯状突起。
项6.根据项1所述的抗断裂双剪切接头，其中，所述剪切销包括：
剪切螺栓，包括螺纹第一端部和螺纹第二端部；
外圆柱体，其中，所述剪切螺栓穿过所述外圆柱体中的开口延伸；
第一螺母，旋拧到所述剪切螺栓的所述螺纹第一端部上；以及
第二螺母，旋拧到所述剪切螺栓的所述螺纹第二端部上，其中，所述第一螺母和所述第二螺母之间的反作用力将压缩应力施加到所述外圆柱体。
项7.根据项6所述的抗断裂双剪切接头，其中，在将所述压缩应力施加到所述外圆柱体的过程中，所述第一螺母和所述第二螺母之间的反作用力将拉伸力施加到所述剪切螺栓。
项8.根据项6所述的抗断裂双剪切接头，还包括：
第一销延伸件，其物理地接触所述外圆柱体的第一端部和所述第一螺母；以及
第二销延伸件，其物理地接触所述外圆柱体的第二端部和所述第二螺母。
项9.根据项6所述的抗断裂双剪切接头，还包括：
位于所述外圆柱体的第一端部处的第一成角度台肩；以及
位于所述外圆柱体的第二端部处的第二成角度台肩，
其中，所述第一螺母物理地接触所述第一成角度台肩，并且所述第二螺母物理地接触所述第二成角度台肩。
项10.根据项6所述的抗断裂双剪切接头，其中，所述剪切螺栓具有从4.0英寸至10.0英寸的长度和从0.5英寸至2.5英寸的直径。
项11.根据项6所述的抗断裂双剪切接头，所述剪切螺栓、所述外圆柱体、所述第一螺母和所述第二螺母各自包括钢、有色合金、镍-钴-铬-钼合金及其组合中的至少一种。
项12.根据项6所述的抗断裂双剪切接头，还包括：
盖，具有穿过其中的开口，其中，所述剪切螺栓的所述螺纹第一端部穿过所述盖中的所述开口延伸；以及
紧固件，其中，所述紧固件穿过所述剪切螺栓的所述螺纹第一端部中的侧向孔延伸。
项13.根据项12所述的抗断裂双剪切接头，还包括围绕所述盖的基座的密封剂。
项14.根据项1所述的抗断裂双剪切接头，其中：
所述第一间隔件完全定位在所述U形夹的所述第一端部的上延伸部和下延伸部之间；并且
所述第二间隔件完全定位在所述U形夹的所述第二端部的上延伸部和下延伸部之间。
项15.根据项14所述的抗断裂双剪切接头，其构造成使得所述剪切销的断裂导致所述剪切销物理地接触所述U形夹的所述第一端部和所述第二端部中的至少一个并由其支撑。
虽然已经针对一个或多个实现方式示出了本教导，但是在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，能对所示的实例进行改变和/或修改。例如，应当理解，虽然该过程被描述为一系列动作或事件，但是本教导不受这些动作或事件的顺序的限制。一些动作可以以不同的顺序发生和/或与除本文中所述的那些之外的其它动作或事件同时发生。而且，根据本教导的一个或多个方面或实施例，可能不需要所有过程阶段来实现方法。应当理解，能添加结构部件和/或处理阶段，或者能去除或修改现有的结构部件和/或处理阶段。此外，本文中描绘的一个或多个动作可以在一个或多个单独的动作和/或阶段中执行。此外，就在具体实施方式和权利要求中使用了术语“包括”，“包含”、“持有”、“具有”、“带有”或者其变体而言，这样的术语旨在以类似于术语“包括”的方式是包含性的。术语“至少一个”用于表示能选择所列出的项中的一个或多个。如本文中所使用的，关于项的列表(例如A和B)的术语“一个或多个”是指单独的A、单独的B或者A和B。术语“至少一个”用于表示能选择所列出的项中的一个或多个。此外，在本文中的讨论和权利要求中，针对两种材料使用的术语“之上”，一个在另一个“之上”，意味着材料之间的至少某种接触，而“上方”意味着材料接近，但可能具有一种或多种附加的中间材料，使得接触是可能的但不是必需的。“之上”或者“上方”都不意味着如本文中所使用的任何方向性。术语“保形”描述了涂层材料，其中底层材料的角度由保形材料保持。术语“约”表示所列出的值可以稍微改变，只要该改变不导致过程或结构与所示的实施例不一致。最后，“示例性的”表示描述用作实例，而不是暗示其是理想的。考虑到本说明书和本文中公开的实践，本教导的其它实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。旨在使说明书和实例仅被认为是示例性的，本教导的真实范围和精神由所附权利要求指出。
如本申请中使用的相对位置的术语是基于平行于工件的常规平面或工作表面的平面来定义的，而不管工件的取向如何。如本申请中使用的术语“水平的”或“横向的”被定义为平行于工件的常规平面或工作表面的平面，而不管工件的取向如何。术语“垂直的”是指垂直于水平面的方向。诸如“之上”、“侧面”(如在“侧壁”中)、“较高”、“较低”、“上方”、“顶部”和“之下”是相对于位于工件的顶表面上的常规平面或工作表面来定义的，而不管工件的取向如何。
Claims (11)
1.一种抗断裂双剪切接头，包括：
U形夹，包括限定第一孔(320)的第一端部(302A)和限定第二孔(324)的第二端部(302B)；
限定第三孔(328)的反作用负载构件，其中，所述第一孔(320)、所述第二孔(324)和所述第三孔(328)是共线的；
定位在所述第一孔(320)内的第一间隔件(804)和定位在所述第二孔(324)内的第二间隔件(806)；
定位在所述第一孔(320)、所述第二孔(324)和所述第三孔(328)内的剪切销，其中，所述第一间隔件(804)和所述第二间隔件(806)构造成将所述剪切销与限定所述第三孔(328)的所述反作用负载构件间隔开；以及
定位在所述第一孔(320)内的第一轴承和定位在所述第二孔(324)内的第二轴承，
其中，所述剪切销包括：
剪切螺栓，包括螺纹第一端部和螺纹第二端部；
外圆柱体，其中，所述剪切螺栓穿过所述外圆柱体中的开口延伸；
第一螺母，旋拧到所述剪切螺栓的所述螺纹第一端部上；以及
第二螺母，旋拧到所述剪切螺栓的所述螺纹第二端部上，其中，所述第一螺母和所述第二螺母之间的反作用力将压缩应力施加到所述外圆柱体，
其中，在将所述压缩应力施加到所述外圆柱体的过程中，所述第一螺母和所述第二螺母之间的反作用力将拉伸力施加到所述剪切螺栓，
所述抗断裂双剪切接头还包括：
第一销延伸件，所述第一销延伸件物理地接触所述外圆柱体的第一端部和所述第一螺母；以及
第二销延伸件，所述第二销延伸件物理地接触所述外圆柱体的第二端部和所述第二螺母，
所述第一间隔件定位在所述第一轴承和所述外圆柱体之间，并且所述第二间隔件定位在所述第二轴承和所述外圆柱体之间。
2.根据权利要求1所述的抗断裂双剪切接头，其中，所述第一间隔件(804)和所述第二间隔件(806)各自包括包含金属和酚醛材料中的至少一种的基板，并且还包括包含聚四氟乙烯的衬里。
3.根据权利要求1或2所述的抗断裂双剪切接头，其中：
所述第一间隔件(804)是物理地接触所述U形夹的所述第一端部(302A)和所述剪切销的第一端部的第一衬里；
所述第二间隔件(806)是物理地接触所述U形夹的所述第二端部(302B)和所述剪切销的第二端部的第二衬里；并且
所述剪切销构造成将负载从所述反作用负载构件传递到所述第一衬里和所述第二衬里。
4.根据权利要求1所述的抗断裂双剪切接头，其中，所述第一间隔件(804)是所述第一轴承的阶梯状突起，并且所述第二间隔件(806)是所述第二轴承的阶梯状突起。
5.根据权利要求1所述的抗断裂双剪切接头，还包括：
位于所述外圆柱体的第一端部处的第一成角度台肩；以及
位于所述外圆柱体的第二端部处的第二成角度台肩，
其中，所述第一螺母物理地接触所述第一成角度台肩，并且所述第二螺母物理地接触所述第二成角度台肩。
6.根据权利要求1所述的抗断裂双剪切接头，其中，所述剪切螺栓具有从4.0英寸至10.0英寸的长度和从0.5英寸至2.5英寸的直径。
7.根据权利要求1所述的抗断裂双剪切接头，其中，所述剪切螺栓、所述外圆柱体、所述第一螺母和所述第二螺母各自包括钢、有色合金、镍-钴-铬-钼合金及其组合中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的抗断裂双剪切接头，还包括：
盖(1104)，具有穿过所述盖的开口，其中，所述剪切螺栓的所述螺纹第一端部穿过所述盖(1104)中的所述开口延伸；以及
紧固件(1106)，其中，所述紧固件(1106)穿过所述剪切螺栓的所述螺纹第一端部中的侧向孔延伸。
9.根据权利要求8所述的抗断裂双剪切接头，还包括围绕所述盖(1104)的基座的密封剂(1108)。
10.根据权利要求1或2所述的抗断裂双剪切接头，其中：
所述第一间隔件(804)完全定位在所述U形夹的所述第一端部(302A)的上延伸部和下延伸部之间；并且
所述第二间隔件(806)完全定位在所述U形夹的所述第二端部(302B)的上延伸部和下延伸部之间。
11.根据权利要求10所述的抗断裂双剪切接头，其中，所述抗断裂双剪切接头构造成使得所述剪切销的断裂导致所述剪切销物理地接触所述U形夹的所述第一端部(302A)和所述第二端部(302B)中的至少一个并由其支撑。
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