CN107902075B - 静态变距螺旋桨 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种静态变距螺旋桨，变距螺旋桨包括桨叶、桨轴以及桨毂，桨叶具有叶根，叶根安装有桨叶锥齿轮；桨轴一端与发动机固定连接，以将发动机的动力传递至桨叶；桨毂固定于桨轴的远离发动机的另一端，桨毂内安装有与桨叶锥齿轮啮合的联动锥齿轮，联动锥齿轮可旋转地连接于桨毂。由于桨叶锥齿轮与联动锥齿轮啮合，在调整桨叶的角度时，该桨叶锥齿轮便可以在联动锥齿轮上滚动，也就是联动锥齿轮相对于桨毂转动，从而带动所有与其啮合的其他的桨叶锥齿轮转动相同角度，从而可以实现桨叶角度一致性调整。更进一步地，提高了桨距的调节速度，也就提高了操作效率。

Description

静态变距螺旋桨

技术领域

本发明涉及螺旋桨，具体而言，涉及一种静态变距螺旋桨。

背景技术

在缩比螺旋桨试验件设计中，为全面了解螺旋桨桨叶的气动性能，需要变换螺旋桨的安装角，因此需要设计变桨距结构来满足螺旋桨的不同安装角要求。

目前已有缩比螺旋桨试验件设计中，对半式桨毂(前半部桨毂和后半部桨毂)通过螺钉拧紧缩小与桨叶叶柄间隙后直接“咬死”桨叶。变换桨叶安装角时，首先需要先松开螺钉，再通过角度量规将每片桨叶调整至目标角度后，再拧紧螺钉“咬死”桨叶。

现有的变桨距结构的操作复杂、耗费时间长(多个桨叶时间成倍增加)、桨叶角度一致性差(每片需要单独调节，人为操作影响大)。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种静态变距螺旋桨，以使变桨距更加方便快捷，提高操作效率。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种静态变距螺旋桨，以提高桨叶角度一致性，提高桨叶的调节精度。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种静态变距螺旋桨，所述静态变距螺旋桨包括桨叶、桨轴以及桨毂，所述桨叶具有叶根，所述叶根设置有桨叶锥齿轮；所述桨轴一端与发动机固定连接，以将所述发动机的动力传递至所述桨叶；所述桨毂固定于所述桨轴的远离所述发动机的另一端，所述桨毂上设置有与所述桨叶锥齿轮啮合的联动锥齿轮，所述联动锥齿轮可旋转地连接于所述桨毂。

根据本发明的一实施方式，其中所述桨毂具有内腔，所述联动锥齿轮套设于所述内腔中，所述联动锥齿轮的外径与所述桨毂的内径尺寸相同。

根据本发明的一实施方式，其中所述桨毂的外周壁上设置有第一通孔，所述联动锥齿轮的外周面向内陷形成与所述第一通孔匹配的凹孔，所述第一通孔内可拆卸地设置有紧固件，该紧固件延伸至所述凹孔内。

根据本发明的一实施方式，其中所述紧固件具有外螺纹，所述凹孔设置有与所述外螺纹匹配的内螺纹。

根据本发明的一实施方式，其中所述第一通孔为多个，多个所述第一通孔均匀布置；以及/或者所述凹孔为多个，多个所述凹孔均匀布置。

根据本发明的一实施方式，其中所述桨毂包括第一桨毂部和第二桨毂部，所述第一桨毂部和所述第二桨毂部上分别形成有相互匹配的第一半孔和第二半孔，所述第一半孔和所述第二半孔组成第二通孔，所述叶根可转动地卡设于所述第二通孔内。

根据本发明的一实施方式，其中所述第二通孔沿所述桨毂的径向方向延伸。

根据本发明的一实施方式，其中所述桨叶具有多个，多个所述桨叶均匀地设置于所述桨毂的外周壁上。

根据本发明的一实施方式，其中所述桨轴固定于所述桨毂的端面上，所述桨毂的中心轴线与所述桨轴的中心轴线重合。

根据本发明的一实施方式，其中所述桨叶的角度调整精度为：

θ＝μ/360(∣1/N-1/M∣)

式中：N为桨毂上第一通孔的数量；

M为联动锥齿轮上凹孔的数量；

μ为锥齿轮传动比。

由上述技术方案可知，本发明提供的静态变距螺旋桨的优点和积极效果在于：本发明提供的静态变距螺旋桨，由于桨叶锥齿轮与联动锥齿轮啮合，在调整桨叶的角度时，该桨叶锥齿轮便可以在联动锥齿轮上滚动，也就是联动锥齿轮相对于桨毂转动，从而带动所有与其啮合的其他的桨叶锥齿轮转动相同角度，当不同位置的桨毂上第一通孔与联动锥齿轮上凹孔对准时，可以实现桨叶角度一致的调整至所需角度。更进一步地，由于所有的桨叶锥齿轮均与该联动锥齿轮啮合，因此只要调整单一一个桨叶的角度，便可以带动其他桨叶也摆动相同的角度，提高了桨距的调节速度，也就提高了操作效率。另外，根据需要，设计不同的N(桨毂上第一通孔的数量)、M(联动锥齿轮上凹孔的数量)和μ(锥齿轮传动比)时，可以实现桨叶角度不同精度等级的调节。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种静态变距螺旋桨的局部结构图。

图2是图1的横向剖视图。

图3是图1的局部剖视图。

其中，附图标记说明如下：

101、桨叶； 102、桨毂；

103、叶根； 104、桨叶锥齿轮；

105、联动锥齿轮； 106、第一通孔；

107、紧固件； 108、凹孔；

109、连接螺钉； 102-1、第一桨毂部；

102-2、第二桨毂部。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

参照图1至图3，根据本发明的一具体实施方式，提供一种静态变距螺旋桨，静态变距螺旋桨可以包括桨叶101、桨轴以及桨毂102。其中桨轴可以具有第一端和第二端，该桨轴的第一端可以固定于发动机上，以由发动机驱动旋转。该桨轴的第二端可以用于连接桨叶101，以将发动机的动力传递给该桨叶101。桨叶101可以具有叶根103，叶根103的端部可以设置有桨叶锥齿轮104。桨毂102可以固定于桨轴的第二端，其中桨毂102上可以设置有与桨叶锥齿轮104啮合的联动锥齿轮105，联动锥齿轮105可旋转地连接于桨毂102。根据本发明的一实施方式，其中桨叶101可以具有多个，多个桨叶101均匀地设置于桨毂102的外周壁上。

本发明提供的静态变距螺旋桨，由于桨叶锥齿轮104与联动锥齿轮105啮合，在调整桨叶101的角度时，该桨叶锥齿轮104便可以在联动锥齿轮105上滚动，也就是联动锥齿轮105相对于桨毂102转动，从而带动所有与其啮合的其他的桨叶锥齿轮104转动相同角度，从而可以实现桨叶角度一致性调整。更进一步地，由于所有的桨叶锥齿轮104均与该联动锥齿轮105啮合，因此只要调整单一一个桨叶101的角度，便可以带动其他桨叶101也摆动相同的角度，提高了桨距的调节速度，也就提高了操作效率。

继续参照图1和图2，根据本发明的一实施方式，其中桨毂102可以具有由两个相对设置的端面以及连接于该两个端面之间的外周壁围成的内腔，该外周壁的横向截面的外轮廓可以为圆形。根据本发明的一具体实施方式，其中联动锥齿轮105可以套设于该内腔中，并且该联动锥齿轮105的外径可以与桨毂102的内径尺寸相同，但不以此为限，可以根据实际需要选择联动锥齿轮105的外径尺寸，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一实施方式，其中桨轴可以固定于桨毂102的端面上，桨毂102的中心轴线与桨轴的中心轴线重合。

继续参照图1至图3，根据本发明的一具体实施方式，其中桨毂102可以包括对称设置的第一桨毂部102-1和第二桨毂部102-2，该第一桨毂部102-1和第二桨毂部102-2之间可以通过连接螺钉109连接。

继续参照图1和图2，根据本发明的一实施方式，其中第一通孔106为多个第一通孔106均匀布置；以及/或者凹孔108为多个，多个凹孔108均匀布置。

根据本发明的一实施方式，其中桨毂102的外周壁上可以设置有多个第一通孔106，同时联动锥齿轮105的外周面向内陷也形成有与第一通孔106匹配的至少一个凹孔108，在相互匹配的第一通孔106和凹孔108内设置有一个紧固件107，便可以实现桨毂102与联动锥齿轮105的相对固定。若想调整桨叶101的角度，可以先将紧固件107由凹孔108内取出，由于桨叶101的叶根103限位于桨毂102的外周壁上，调整某一个桨叶101的角度，位于该桨叶101的叶根103端部的桨叶锥齿轮104便推动联动锥齿轮105相对于桨毂102转动，该联动锥齿轮105的转动又会带动其他与其啮合的桨叶锥齿轮104转动相同的角度，从而可以使所有与联动锥齿轮105啮合的桨叶101摆动相同的角度，从而提高了桨叶调整角度的一致性。

继续参照图1和图2，根据本发明的一具体实施方式，其中桨毂102上可以设置有多个第一通孔106，在联动锥齿轮105上可以设置有一个凹孔108，但不以此为限；也可以在桨毂102上设置有一个第一通孔106，而在联动锥齿轮105上可以设置有多个凹孔108；另外，还可以分别在桨毂102和联动锥齿轮105均设置有多个第一通孔106和凹孔108，并且第一通孔106和凹孔108分别均匀布置，都在本发明的保护范围内。

继续参照图1和图2，根据本发明的一实施方式，其中紧固件107可以为螺纹件，例如但不限于该紧固件107可以为螺钉，在其外周可以设置有外螺纹，与其匹配的凹孔108可以设置有与外螺纹匹配的内螺纹，但不以此为限，第一通孔106可以为光孔或者为螺纹孔，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中第一通孔106可以为沉孔，以使紧固件107的头部可以沉入到该第一通孔106内，防止与其他部件发生干涉。根据本发明的一具体实施方式，其中凹孔108可以为盲孔或者为通孔，都在本发明的保护范围内。

继续参照图1和图2，根据本发明的一实施方式，其中该桨毂102的外周壁上设置有用于对叶根103进行限位的第二通孔。根据本发明的一实施方式，其中桨毂102可以包括沿桨轴的延伸方向依次分布的第一桨毂部和第二桨毂部，第一桨毂部和第二桨毂部上分别形成有相互匹配的第一半孔和第二半孔，该第一半孔和该第二半孔可以组成第二通孔。组装时，可以将叶根103设置于第一半孔和第二半孔两者中的一者上，然后再将另一者包围于该叶根103的外周上，从而可以使该叶根103可转动地卡设于第二通孔内。具体地，在叶根103的端部可以设置有轴肩，该轴肩的直径尺寸可以大于该叶根103的直径尺寸，以可以对叶根103进行轴向限位，防止桨叶101由于离心力作用而从桨毂102上脱离，但不以此为限，还可以根据实际需要选择其他的轴向限位方式，都在本发明的保护范围内。

继续参照图1和图2，根据本发明的一实施方式，其中第一通孔106和第二通孔可以分别沿桨毂102的径向方向延伸设置，但不以此为限，可以根据实际需要选择其延伸方向，都在本发明的保护范围内。

根据本发明一具体实施方式，其中静态变距螺旋桨的桨距变化可以具有以下步骤：首先，可以先将紧固件107离开凹孔108，从而使桨叶101可以相对桨毂102自由转动；然后，可以旋转桨叶101，该桨叶101的转动将带动其他桨叶101同步转动，并且可以旋转相同角度；最后，可以将桨毂102上的紧固件107再次插入到与其匹配的凹孔108内，从而实现角度调整。

继续参照图1和图2，根据本发明的一实施方式，其中桨叶101的角度调整精度为：

θ＝μ/360(∣1/N-1/M∣)

式中：N为桨毂上第一通孔106的数量；

M为联动锥齿轮上凹孔108的数量；

μ为锥齿轮传动比。

由以上公式可知，通过调整不同锥齿轮的传动比、桨毂上第一通孔的数量以及联动锥齿轮上凹孔的数量可以改变桨叶的角度调整精度。

本发明公开一种静态变距螺旋桨，变距螺旋桨包括桨叶、桨轴以及桨毂，桨叶具有叶根，叶根安装有桨叶锥齿轮；桨轴一端与发动机固定连接，以将发动机的动力传递至桨叶；桨毂固定于桨轴的远离发动机的另一端，桨毂内安装有与桨叶锥齿轮啮合的联动锥齿轮；在联动锥齿轮和桨毂上分别设计有一定数量的孔，通过螺钉将联动锥齿轮和桨毂固定。在调整桨叶的角度时，先松开螺钉，该桨叶锥齿轮便可以在联动锥齿轮上滚动，也就是联动锥齿轮相对于桨毂转动，从而带动所有与其啮合的其他的桨叶锥齿轮转动相同角度，从而可以实现桨叶角度一致性调整；当第一通孔与凹孔对转时，再拧入螺钉将联动锥齿轮与桨毂固定，即可完成桨叶角度调整。此静态变距结构设计简单，可以提高桨距的调节速度，也就提高了操作效率。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

Claims (6)

1.一种静态变距螺旋桨，其特征在于，所述静态变距螺旋桨包括：

桨叶，具有叶根，所述叶根设置有桨叶锥齿轮；

桨轴，一端与发动机固定连接，以将所述发动机的动力传递至所述桨叶；

桨毂，固定于所述桨轴的远离所述发动机的另一端，所述桨毂上设置有与所述桨叶锥齿轮啮合的联动锥齿轮，所述联动锥齿轮可旋转地连接于所述桨毂；所述桨毂具有内腔，所述联动锥齿轮套设于所述内腔中，所述联动锥齿轮的外径与所述桨毂的内径尺寸相同；所述桨毂的外周壁上设置有第一通孔，所述联动锥齿轮的外周面向内陷形成与所述第一通孔匹配的凹孔，所述第一通孔内可拆卸地设置有紧固件，所述紧固件延伸至所述凹孔内；所述第一通孔为多个，多个所述第一通孔均匀布置；以及/或者所述凹孔为多个，多个所述凹孔均匀布置；

其中，所述桨叶的角度调整精度为：

θ＝μ/360(∣1/N-1/M∣)

式中：N为桨毂上第一通孔的数量；

M为联动锥齿轮上凹孔的数量；

μ为锥齿轮传动比。

2.如权利要求1所述的静态变距螺旋桨，其特征在于，所述紧固件具有外螺纹，所述凹孔设置有与所述外螺纹匹配的内螺纹。

3.如权利要求1至2中任一项所述的静态变距螺旋桨，其特征在于，所述桨毂包括第一桨毂部和第二桨毂部，所述第一桨毂部和所述第二桨毂部上分别形成有相互匹配的第一半孔和第二半孔，所述第一半孔和所述第二半孔组成第二通孔，所述叶根可转动地卡设于所述第二通孔内。

4.如权利要求3所述的静态变距螺旋桨，其特征在于，所述第二通孔沿所述桨毂的径向方向延伸。

5.如权利要求1至2中任一项所述的静态变距螺旋桨，其特征在于，所述桨叶具有多个，多个所述桨叶均匀地设置于所述桨毂的外周壁上。

6.如权利要求1至2中任一项所述的静态变距螺旋桨，其特征在于，所述桨轴固定于所述桨毂的端面上，所述桨毂的中心轴线与所述桨轴的中心轴线重合。

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