一种静态变距螺旋桨的制作方法

[0001]
本发明属于螺旋桨领域，涉及一种静态变距螺旋桨。


背景技术：

[0002]
螺旋桨试验是螺旋桨设计过程中必不可少的一环，也是最能准确表征螺旋桨效率及气动特性的一种方法。在螺旋桨设计过程中，往往会对一系列桨距进行气动分析，筛选出满足具体使用工况、气动性能优异的螺旋桨桨距。由气动分析存在一定的误差，其计算的到的螺旋桨最优桨距，需要采用工程试验方法进行验证。为了更加充分的了解螺旋桨在不同桨距下的真实气动特性，验证最优桨距，在试验过程中螺旋桨桨距即安装角需可变可调。因此一种简单高效的可变桨距结构在螺旋桨测试中就显得尤为重要。
[0003]
中国专利号cn201711098787x公布了一种静态变距螺旋桨，其通过锥齿轮啮合以及螺栓定位实现螺旋桨变距，结构复杂，变距精度受到齿轮配合精度的影响。中国专利号cn201811339496x提出了一种动态变距螺旋桨，通过调节盘带动螺旋桨端头锥齿轮转动，从而实现整体变距，其变距机构通过齿轮传动，机构复杂、变距精度较低，无法满足高精度的螺旋桨的静态测试要求。


技术实现要素：

[0004]
针对上述问题，本发明提出了一种静态变距螺旋桨，以满足高精度螺旋桨的测试需求，同时该静态变距螺旋桨也可用于螺旋桨飞机。
[0005]
本发明静态变距螺旋桨，包括桨叶、桨毂、桨盘、变距块与整流罩。其中，桨盘端部安装整流罩。桨盘包括上桨盘与下桨盘；上桨盘与下桨盘周向上开设有通道，使在上桨盘与下桨盘同轴固定后，整体周向上形成沿桨盘径向的桨毂安装通道。
[0006]
上述各安装通道内设计有变距块安装位，内安装有变距块；变距块上设计有插槽，用于与桨毂上的插接位插接，实现桨毂端部桨叶桨距固定；且通过更换缺口倾斜角度不同的变距块，即可实现螺旋桨的静态变距。
[0007]
本发明的优点在于：
[0008]
1.本发明静态变距螺旋桨，与传变距螺旋桨相比，本发明变距过程中不包含动部件，结构简单维护方便，具有较高的可靠性；
[0009]
2.本发明静态变距螺旋桨，通过不同的变距块与桨盘桨毂配合安装，实现螺旋桨的静态变距，消除了传统变距机构齿轮传动产生的间隙误差，本方案具有较高的变距精度；
[0010]
3.本发明静态变距螺旋桨，通过不同的结构实现螺旋桨桨毂与桨盘之间的传力、定位以及变桨距，有利于桨盘的结构优化设计。
[0011]
4.本发明静态变距螺旋桨，不仅适用于不同安装角(变距角)的螺旋桨测试试验，也可直接用于螺旋桨飞机。
附图说明
[0012]
图1为本发明静态变距螺旋桨整体结构示意图。
[0013]
图2为本发明静态变距螺旋桨整体结构爆炸图。
[0014]
图3为本发明静态变距螺旋桨中上桨盘结构示意图。
[0015]
图4为本发明静态变距螺旋桨中下桨盘结构示意图。
[0016]
图5为本发明静态变距螺旋桨中变距块结构示意图。
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图6为本发明静态变距螺旋桨中桨毂安装方式示意图。
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图中：
[0019]
1-桨叶
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2-桨毂
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3-桨盘
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4-变距块
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5-整流罩
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201-桨毂前段
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202-前法兰段
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203-桨毂中段
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301-上桨盘
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204-桨毂后段
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205-桨毂末端法兰段
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302-下桨盘
[0023]
301a-上通道外段
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301b-上通道中段
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301c-上通道内段
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302a-下通道外段与
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302b-变距块安装段
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302c-下通道中段
[0025]
302d-下通道内段
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401-缺口
具体实施方式
[0026]
下面结合附图对本发明进行进一步说明，所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]
本发明静态变距螺旋桨，包括桨叶1、桨毂2、桨盘3、变距块4与整流罩5，如图1、图2所示。
[0028]
所述桨盘3采用航空铝合金制成，包括上桨盘301与下桨盘302，均为回转体。上桨盘301与下桨盘302同轴设置，通过上桨盘301与下桨盘302周向上开设的连接孔配合螺钉实现上桨盘301与下桨盘302间的同轴固定，且使上桨盘301底面与下桨盘302顶面贴合。
[0029]
如图3、图4所示，上桨盘301底面周向上等角度间隔开有三个贯通上桨盘301周向侧壁的上通道。同时下桨盘302顶面周向等角度间隔上开有三个贯通下桨盘302周向侧壁的下通道。在上桨盘301与下桨盘302固定后，上桨盘301周向三个上通道与下桨盘302周向上的三个下通道接合，在上桨盘301与下桨盘302固定后整体结构外壁周向上形成三个桨毂安装通道。
[0030]
上述上桨盘301周向的三个上通道均由外向内设计为三段结构，分别是上通道外段301a，上通道中段301b与上通道内段301c。上通道外段301a截面为半圆；上通道中段301b与上通道内段301c截面均为矩形。下桨盘302周向的三个下通道均由外向内设计为四段结构部，分别为下通道外段302a、变距块安装段302b、下通道中段302c与下通道内段302d。下通道外段302a截面为半圆，直径与上通道外段301a直径相等；变距块4安装段302b为弧形空腔，截面为矩形；下通道中段302c与下通道内段302d截面均为矩形。同时设计上通道外段301a轴向长度等于下通道外段302a与变距块安装段302b轴向长度之和；上通道中段301b与下通道中段302c尺寸相等，上通道内段301c与下通道内段302d横向宽度大于上通道中段301b与下通道中段302c横向宽度，深度小于上通道中段301b与下通道中段302c深度；且上通道内段301c与下通道内段302d尺寸相等。
[0031]
所述桨毂2由前置后分别设计为桨毂前段201、前法兰段202、桨毂中段203、桨毂后段204与桨毂末端法兰段205同轴构成的一体结构。其中，桨毂前段201与桨毂中段203为尺寸相同的矩形段，内部设计为贯穿前法兰段202的空腔，用于插接桨叶1。前法兰段202与桨毂末端法兰段205均为圆形法兰结构，且前法兰段202直径大于桨毂末端法兰段205，等于上通道外段301a与下通道外段302a直径，桨毂末端法兰段205直径稍小于上通道内段301c与下通道内段302d闭合后形成方形空腔的长度和宽度。桨毂后段204为圆柱段，直径等于上通道中段301b和下通道中段302c宽度。
[0032]
如图5所示，所述变距块4为弧形板状结构，中间设计有缺口401，该缺口401为由两侧平行侧边以及与两平行侧边垂直的底边构成的矩形缺口，且该缺口401倾斜设计，与变距块4轴线倾斜角度为θ。
[0033]
如图6所示，上述变距块4插入于下桨盘302的变距块安装段302b内，使变距块4左右两侧边分别与变距块安装段302b两侧面贴合。桨毂2中，桨毂末端法兰段205插入于上通道内段301c与下通道内段302d内，用于传力；桨毂后段204插入于上通道中段301b与下通道中段302c内；同时使桨毂中段203下部插入于变距块4的缺口401内，桨毂中段203上部位于上通道外段301a内；前法兰段202位于上通道外段301a与下通道外段302a之间位置，用于夹紧桨毂2的前法兰段202，实现桨毂2定位；桨毂前段201位于整体桨毂安装通道外部，用于连接螺旋桨1。
[0034]
所述桨叶1为轻质结构螺旋桨，多为复合材料夹芯结构；桨叶1为三片，分别通过根部矩形插头插入与三个桨毂2的桨毂前段201与桨毂中段203上设计的空腔内，并粘接固定。
[0035]
上述上桨盘301前端开有螺孔，用于配合螺栓安装碳纤复合材料薄壁结构的整流罩5；下桨盘302底面上设计有连接法兰，通过螺栓及定位销与外部机构连接。
[0036]
由此通过上述设计，由变距块4固定螺旋桨的桨距；且通过更换不同θ角的变距块4实现螺旋桨的静态变距，优选的θ角为：45
°
≥θ≥-45
°
，角度精度优于0.5
°
。
[0037]
上述实施例所述的实施方式仅仅是清楚地说明本发明所作举例，而并非对本发明实施方式的限定，实施人员可给据实际情况调整，在上述说明的实施方式基础上做出的其他不同形式，仍在本发明的保护范围中。

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