CN109263860A - 一种机翼翼梁及机翼 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机翼翼梁及机翼，属于飞机机体设计及制造领域技术领域。所述机翼翼梁，包括腹板以及分别设于腹板长度两端的第一缘条和第二缘条，第一缘条和第二缘条沿腹板长度方向的位置可调。所述机翼包括机翼翼梁、第一壁板和第二壁板，第一壁板设于第一缘条未设置腹板的一端，第二壁板设于第二缘条未设置腹板的一端。通过调节第一缘条和第二缘条在腹板上的连接位置，可改变第一缘条远离腹板的一端到第二缘条远离腹板的一端的距离精度，从而保证第一壁板与第二壁板的相对位置精度，避免了在第一缘条和第二缘条上加工牺牲层，减少结构重量及机加工量，降低生产成本、提高生产效率。

Description

一种机翼翼梁及机翼

技术领域

本发明涉及飞机机体设计及制造领域，尤其涉及一种机翼翼梁及机翼。

背景技术

机翼包括机翼翼梁和壁板等。图1为现有机翼翼梁与壁板的装配示意图。机翼翼梁一般为“工”型梁或“C”型梁结构，机翼翼梁包括腹板1’和位于腹板1’两端的缘条7’。壁板包括第一壁板4’和第二壁板5’。两个缘条7’分别与第一壁板4’和第二壁板5’连接，第一壁板4’和第二壁板5’之间进一步通过翼肋(图中未示出)及其他零件连接并最终形成机翼。现有的机翼多采用碳纤维增强复合材料制成，由于碳纤维增强复合材料存在导电性差、固化成型后零件变形较大等劣势，因此对机翼翼梁和壁板的制造、装配和闪电防护等技术要求较高。

图2为图1中A处的局部放大图。由于机翼翼梁不可进行机加、机翼翼梁两端缘条7’的相对距离及精度一定，制造过程中会在机翼翼梁两端的缘条7’铺设牺牲层8’结构，通过对牺牲层8’进行适当机加工来保证第一壁板4’和第二壁板5’的相对位置精度。牺牲层8’的使用增加了机翼翼梁的整体重量，且牺牲层8’的材质一般为碳纤或玻纤，硬度、强度大，对其进行机加工时，对刀具要求高且耗费刀具，也使得牺牲层8’的机加工艺成本高且效率低。

机翼翼梁与第一壁板4’和第二壁板5’装配时，需采用能够满足闪电防护需求的紧固件6’对两者进行紧固，紧固件6’一般为衬套螺栓，衬套螺栓的价格昂贵，进而提高了装配件的成本。

另外，在第一壁板4’和第二壁板5’的制造过程中，一般需在第一壁板4’和第二壁板5’的外侧铺设整体铜网9’，以满足闪电防护需求。而若第一壁板4’和第二壁板5’上有紧固件6’贯穿时，还需于壁板制造时，进一步在第一壁板4’和第二壁板5’上紧固件6’贯穿的位置附近铺设加强铜网10’，来满足闪电防护要求。加强铜网10’的铺设增加了壁板的整体重量，也对第一壁板4’和第二壁板5’固化成型后的形状影响较大并使得预先对第一壁板4’和第二壁板5’的变形进行预测变得更加困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机翼翼梁，无需在机翼翼梁两端的缘条上铺设牺牲层，便可调整机翼翼梁两端的缘条的距离。

本发明的目的在于还提供一种机翼，可保证第一壁板和第二壁板的装配精度，减少机翼制作过程中的机加成本，避免使用衬套螺栓、降低生产成本，以及避免使用加强铜网、减小结构重量及壁板变形。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种机翼翼梁，包括腹板以及分别设于所述腹板长度两端的第一缘条和第二缘条，所述第一缘条和所述第二缘条沿所述腹板长度方向的位置可调。

进一步地，所述第一缘条和所述第二缘条均与所述腹板可拆卸连接。

进一步地，所述第一缘条和所述第二缘条均呈T型。

进一步地，所述腹板的长度两端均开设有插孔，所述第一缘条和所述第二缘条分别插入所述插孔。

进一步地，所述腹板长度两端的截面尺寸大于所述腹板长度中部的截面尺寸。

进一步地，所述腹板以所述插孔的轴线对称。

进一步地，所述插孔内设置有密封胶，用于对所述第一缘条与所述腹板之间的间隙、以及所述第二缘条与所述腹板之间的间隙进行填充。

进一步地，还包括紧固件，所述紧固件贯穿所述腹板，并垂直于所述插孔的轴线，用于将所述第一缘条和所述第二缘条固定于所述腹板上。

一种机翼，包括如上所述的机翼翼梁，还包括壁板，所述壁板包括第一壁板和第二壁板，所述第一壁板设于所述第一缘条未设置所述腹板的一端，所述第二壁板设于所述第二缘条未设置所述腹板的一端。

进一步地，所述第一壁板与所述第一缘条一体成型，所述第二壁板与所述第二缘条一体成型。

与现有技术相比，本发明提供一种机翼翼梁及机翼，机翼翼梁中的第一缘条和第二缘条沿腹板长度方向的位置可调，从而改变第一缘条远离腹板的一端到第二缘条远离腹板的一端的距离精度，进而保证第一壁板和第二壁板的相对位置及装配精度，无需在第一缘条和第二缘条上加工牺牲层，降低结构的整体重量、减少机加工并提高生产效率。

附图说明

图1为现有机翼翼梁和壁板的装配示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的机翼翼梁与壁板的装配示意图。

附图标记：

1’-腹板；4’-第一壁板；5’-第二壁板；6’-紧固件；7’-缘条；8’-牺牲层；9’-整体铜网；10’-加强铜网；

1-腹板；11-插孔；2-第一缘条；3-第二缘条；4-第一壁板；5-第二壁板；6-紧固件。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图3所示，其为本实施例机翼翼梁与壁板的装配示意图。壁板共两块，分别为第一壁板4和第二壁板5。机翼翼梁包括腹板1和设置于腹板1两端的第一缘条2和第二缘条3。第一缘条2和第二缘条3均呈T型。第一缘条2和第一壁板4一体成型，第二缘条3和第二壁板5一体成型，且优选采用共固化成型工艺。腹板1两端加工有插孔11，第一缘条2和第二缘条3部分插入插孔11内，并通过紧固件6连接。进一步地，第一缘条2和第二缘条3插入插孔11内的长度可调，插孔11底部和内壁填充有密封胶(图3中未示出)，以对第一缘条2和第二缘条3分别与腹板1之间的间隙进行填充，起到密封作用。

腹板1两端的截面面积大于腹板1中部的截面面积，来保证腹板1两端的强度，防止腹板1两端因加工插孔11而强度降低。腹板1两端到腹板1中部的截面面积逐渐较小，即腹板1两端到腹板1中部过渡设置以减小应力集中。腹板1优选为沿腹板1长度方向成轴对称的结构，且插孔11轴线与腹板1轴线重合。本实施例中，腹板1为中心对称结构。进一步地，第一缘条2和第二缘条3的对称轴也与插孔11轴线以及腹板1轴线重合，可避免产生二次弯矩，提高机翼整体使用寿命。

紧固件6贯穿腹板1且垂直于腹板1轴线，紧固件6依次穿入腹板1和第一缘条2或第二缘条3并最终从腹板1穿出，以实现第一缘条2和第二缘条3在腹板1上的固定。紧固件6所受剪切载荷为双剪切形式，进一步提高了载荷传递效率。本实施例中，紧固件6为衬套螺栓，以满足闪电防护要求。

装配壁板时，预先规划好壁板的设计安装轮廓。先将第一壁板4放置在设计轮廓处，将腹板1的一端套设在第一缘条2上，之后移动第二壁板5并使第二壁板5上的第二缘条3插入腹板1的另一端，精调第二壁板5的位置，同时也可调节腹板1套在第一缘条2和第二缘条3上的长度，最终使第二壁板5就位到设计轮廓处。之后再微调腹板1，使第一缘条2和第二缘条3插入腹板1中的深度相当，最后用紧固件6将第一缘条2和第二缘条3固定于腹板1上，以完成壁板的装配。

密封胶可在装配前预先涂抹在第一缘条2和第二缘条3上，也可预先涂抹在腹板1两端的插孔11内，之后再将第一缘条2和第二缘条3插入腹板1，最后再在腹板1的端面上第一缘条2或第二缘条3与腹板1的间隙处涂抹密封胶，以完成密封。

本实施例中，将机翼翼梁分体设置，且第一缘条2与第一壁板4、第二缘条3与第二壁板5一体成型，通过调节第一缘条2和第二缘条3插入腹板1两端插孔11中的深度便可保证第一壁板4和第二壁板5的相对位置即装配精度，避免了使用牺牲层，减少结构整体重量，且无需对牺牲层进行机械加工，减少机加工、降低生产成本并提高生产效率。

另外，第一缘条2与第一壁板4、第二缘条3与第二壁板5一体成型还可避免采用如衬套螺栓等紧固件6进行连接，降低制造成本。进一步地，因第一壁板4和第二壁板5上无紧固件6贯穿，因此成型时在第一壁板4和第二壁板5的外侧只需铺设一层整体铜网(图3中未示出)而无需再铺设加强铜网即可满足闪电防护要求，减轻了结构整体重量，并减小了第一壁板4和第二壁板5成型后的变形，且使得对第一壁板4和第二壁板5成型后的变形预测较容易。

本实施例通过将机翼翼梁的第一缘条2和第二缘条3以及腹板1分体设置，通过调节第一缘条2和第二缘条3插入腹板1两端插孔11中的深度，无需加工牺牲层，便可调节第一缘条2到第二缘条3的距离(即机翼翼梁的整体高度)精度，进而来满足第一壁板4和第二壁板5的装配精度，避免了使用牺牲层，降低结构整体重量，减少机加工量，节省生产成本、提供生产效率。第一缘条2和第一壁板4、第二缘条3和第二壁板5一体成型，无需采用衬套螺栓等紧固件6进行机械连接，降低了制造成本。进一步地，由于第一壁板4和第二壁板5上无紧固件6贯穿，因此第一壁板4和第二壁板5上无需再铺上加强铜网，降低结构重量。另外，第一缘条2和第二缘条3的对称轴与插孔11轴线以及腹板1轴线重合，避免产生二次弯矩；紧固件6所受剪切载荷为双剪切形式，提高了载荷传递效率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种机翼翼梁，其特征在于，包括腹板(1)以及分别设于所述腹板(1)长度两端的第一缘条(2)和第二缘条(3)，所述第一缘条(2)和所述第二缘条(3)沿所述腹板(1)长度方向的位置可调。

2.根据权利要求1所述的机翼翼梁，其特征在于，所述第一缘条(2)和所述第二缘条(3)均与所述腹板(1)可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的机翼翼梁，其特征在于，所述第一缘条(2)和所述第二缘条(3)均呈T型。

4.根据权利要求3所述的机翼翼梁，其特征在于，所述腹板(1)的长度两端均开设有插孔(11)，所述第一缘条(2)和所述第二缘条(3)分别插入所述插孔(11)。

5.根据权利要求4所述的机翼翼梁，其特征在于，所述腹板(1)长度两端的截面尺寸大于所述腹板(1)长度中部的截面尺寸。

6.根据权利要求5所述的机翼翼梁，其特征在于，所述腹板(1)以所述插孔(11)的轴线对称。

7.根据权利要求6所述的机翼翼梁，其特征在于，所述插孔(11)内设有密封胶，用于对所述第一缘条(2)与所述腹板(1)之间的间隙、以及所述第二缘条(3)与所述腹板(1)之间的间隙进行填充。

8.根据权利要求7所述的机翼翼梁，其特征在于，还包括紧固件(6)，所述紧固件(6)贯穿所述腹板(1)，并垂直于所述插孔(11)的轴线，用于将所述第一缘条(2)和所述第二缘条(3)固定于所述腹板(1)上。

9.一种机翼，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的机翼翼梁，还包括壁板，所述壁板包括第一壁板(4)和第二壁板(5)，所述第一壁板(4)设于所述第一缘条(2)未设置所述腹板(1)的一端，所述第二壁板(5)设于所述第二缘条(3)未设置所述腹板(1)的一端。

10.根据权利要求9所述的机翼翼梁，其特征在于，所述第一壁板(4)与所述第一缘条(2)一体成型，所述第二壁板(5)与所述第二缘条(3)一体成型。