一种复合材料拉扭条的制作方法

1.本发明涉及直升机部件设计技术领域，具体提供一种复合材料拉扭条。


背景技术：

2.拉扭条主要用于连接桨叶和桨毂，其主要承受直升机桨叶旋转过程中产生的巨大离心力和扭转变形。目前国内外主要采用金属材料制备拉扭条，其装配接口精度要求高，装配难度大，且致命缺点就是重量太大，无法满足当前高速直升机减重的大环境。为了解决金属拉扭条重量大，装配难点大等关键问题，开始寻求采用新型复合材料拉扭条来替代传统的金属拉扭条。


技术实现要素：

3.本发明的目的：解决拉扭条减重和轻量化的技术问题，同时保证耐磨和强度性能。
4.本发明的技术方案：提供一种复合材料拉扭条，包括外侧拉扭条、中间拉扭条、独立包布层、整体包布层、外衬套和内衬套；
5.所述外侧拉扭条和中间拉扭条均为两端开有圆通孔的条形板件；所述外侧拉扭条的两端均被独立包布层进行包裹，所述中间拉扭条的两端均被独立包布层进行包裹；
6.两端独立包裹后的所述外侧拉扭条和中间拉扭条形成三层叠置结构，且两个所述外侧拉扭条位于上下层，中间拉扭条位于中层，且三层叠置结构的两端被整体包布层进行整体包裹；且独立包布层和整体包布层的包裹均穿过所述外侧拉扭条和中间拉扭条的圆通孔，使得包裹后各层的圆通孔上下连通；
7.整体包裹后，在所述外侧拉扭条和中间拉扭条的两端圆通孔中装入所述外衬套，所述外衬套的两端插有内衬套，且内衬套形成有翻边。
8.进一步的，所述翻边覆盖外侧拉扭条的端部，与所述外侧拉扭条的端部轮廓一致。对复合材料的拉扭条的端部形成保护罩作用。
9.进一步的，还包括垫圈，所述垫圈同轴设置在所述内衬套的翻边上。优选地，所述垫圈材质为尼龙。例如尼龙pa1010。
10.进一步的，所述外侧拉扭条和中间拉扭条均为高强玻璃纤维材质。优选地，所述外侧拉扭条和中间拉扭条为中温固化环氧高强玻璃纤维无捻粗纱预浸带制备。优选地，高强玻璃纤维牌号为3238a/ew250f或ac318/s6c10-800/6/9/25。
11.进一步的，所述外衬套的外壁面为：中部呈圆柱面，两端呈圆锥面。
12.进一步的，所述外侧拉扭条的圆通孔为锥孔，所述中间拉扭条的圆通孔为直孔。优选地，所述锥孔与所述圆锥面形状相配。使得贴合紧密，提高强度。
13.进一步的，所述外衬套材质为钛合金。衬套为钛合金材料，强度高，重量轻，保证强度的情况下达到明显减重效果
14.进一步的，所述内衬套材质为不锈钢。不锈钢材料强度高且耐磨。
15.进一步的，独立包布层和整体包布层材质为玻璃纤维。拉扭条两端部受离心力最
大，疲劳最易破坏，因此包裹玻璃纤维进行加强。
16.进一步的，所述独立包布层包裹至少三层，所述整体包布层包裹了至少两层。
17.进一步的，所述条形板件的中间开有长通孔。提高扭转性能减轻重量。
18.本发明的有益效果：本发明使得拉扭条的重量显著降低，且通过两种包裹，使得三层结构更加稳定，固化强度更高，钛合金衬套的引入也进一步的降低了重量，从而利用内外衬套结构，不仅利用了不锈钢的耐磨性能，在保证耐磨的同时实现了减重。且高强玻璃纤维的引入，提高了抗扭强度，克服了金属或碳纤维等现有材料抗扭性能不足的缺陷。
附图说明
19.当结合附图阅读时，通过参考以下对本发明示例的详细描述，将最好地理解例示性示例以及优选的使用模式、其他目的及其描述，其中：
20.图1本发明的结构示意图；
21.图2为三层叠置结构整体包裹后的结构示意图；
22.图3为本发明的结构剖视图；
23.图4为图3的局部放大图；
24.图5为外侧拉扭条或中间拉扭条的结构示意图；
25.图6为外衬套的结构示意图；
26.图7为外衬套的的结构剖视图；
27.图8为外侧拉扭条或中间拉扭条单独包裹后的示意图；
28.图9为独立包布层一半的意图；
29.图10为独立包布层另一半的示意图；
30.其中，1-外侧拉扭条，2-中间拉扭条，3-独立包布层，4-整体包布层，5-外衬套，6-内衬套、7-垫圈。
具体实施方式
31.将参照附图更充分地描述所公开的示例，在附图中示出了所公开示例中的一些(但并非全部)。事实上，可描述许多不同的示例并且这些示例不应该被解释为限于本文中阐述的示例。相反，描述这些示例，使得本公开将是彻底和完全的，并且将把本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。
32.实施例，参见图1-10，提供一种复合材料拉扭条，包括外侧拉扭条、中间拉扭条、独立包布层、整体包布层、外衬套和内衬套；
33.所述外侧拉扭条和中间拉扭条均为两端开有圆通孔条形板件；所述外侧拉扭条的两端均被独立包布层进行包裹，所述中间拉扭条的两端均被独立包布层进行包裹；
34.两端独立包裹后的所述外侧拉扭条和中间拉扭条形成三层叠置结构，且两个所述外侧拉扭条位于上下层，中间拉扭条位于中层，且三层叠置结构的两端被整体包布层进行整体包裹；且独立包布层和整体包布层的包裹均穿过所述外侧拉扭条和中间拉扭条的圆通孔，使得包裹后三层叠置结构的圆通孔上下连通；
35.整体包裹后，在所述外侧拉扭条和中间拉扭条的两端圆通孔中装入所述外衬套，所述外衬套的两端插有内衬套，且内衬套形成有翻边。
36.所述翻边覆盖外侧拉扭条的端部，与所述外侧拉扭条的端部轮廓一致。对复合材料的拉扭条的端部形成保护罩作用。所述独立包布层包裹三层，所述整体包布层包裹了两层。
37.还包括垫圈，所述垫圈同轴设置在所述内衬套的翻边上。优选地，所述垫圈材质为尼龙。。
38.所述外侧拉扭条和中间拉扭条均为高强玻璃纤维材质。所述外衬套的外壁面为：中部呈圆柱面，两端呈圆锥面。
39.所述外侧拉扭条的圆通孔为锥孔，所述中间拉扭条的圆通孔为直孔。所述锥孔与所述圆锥面形状相配。使得贴合紧密，提高强度。
40.所述外衬套材质为钛合金。衬套为钛合金材料，强度高，重量轻，保证强度的情况下达到明显减重效果
41.所述内衬套材质为不锈钢。不锈钢材料强度高且耐磨。
42.独立包布层和整体包布层材质为玻璃纤维。拉扭条两端部受离心力最大，疲劳最易破坏，因此包裹玻璃纤维进行加强。
43.本文中公开的系统、装置和方法的不同示例包括各种部件、特征和功能。应当理解，本文中公开的系统、装置和方法的各种示例可包括任何组合方式或任何子组合方式的本文中公开的系统、装置和方法的其他示例中的任一个的部件、特征和功能中的任一个，并且所有这些可能性旨在落入本发明的范围内。
44.已出于例示和描述的目的展示了对不同有利布置的描述，但是该描述并不旨在是排他性的或限于所公开形式的示例。许多修改形式和变化形式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。另外，不同的有利示例可描述与其他有利示例相比不同的优点。选择和描述所选择的一个示例或多个示例，以便最佳地说明示例的原理、实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开有进行了适于所料想特定使用的各种修改的各种示例。

技术特征：
1.一种复合材料拉扭条，其特征在于：包括外侧拉扭条、中间拉扭条、独立包布层、整体包布层、外衬套和内衬套；所述外侧拉扭条和中间拉扭条均为两端开有圆通孔的条形板件；所述外侧拉扭条的两端均被独立包布层进行包裹，所述中间拉扭条的两端均被独立包布层进行包裹；两端独立包裹后的所述外侧拉扭条和中间拉扭条形成三层叠置结构，且两个所述外侧拉扭条位于上下层，中间拉扭条位于中层，且三层叠置结构的两端被整体包布层进行整体包裹；独立包布层和整体包布层的包裹均穿过所述外侧拉扭条和中间拉扭条的圆通孔，使得包裹后各层的圆通孔上下连通；整体包裹后，在所述外侧拉扭条和中间拉扭条的两端圆通孔中装入所述外衬套，所述外衬套的两端内装入内衬套，且内衬套形成有向外的翻边。2.根据权利要求1所述的一种复合材料拉扭条，其特征在于：所述翻边覆盖外侧拉扭条的端部，与所述外侧拉扭条的端部轮廓一致。3.根据权利要求1所述的一种复合材料拉扭条，其特征在于：还包括垫圈，所述垫圈同轴设置在所述内衬套的翻边上。4.根据权利要求3所述的一种复合材料拉扭条，其特征在于：所述垫圈材质为尼龙。例如尼龙pa1010。5.根据权利要求1所述的一种复合材料拉扭条，其特征在于：所述外侧拉扭条和中间拉扭条均为高强玻璃纤维材质。6.根据权利要求5所述的一种复合材料拉扭条，其特征在于：所述外侧拉扭条和中间拉扭条为中温固化环氧高强玻璃纤维无捻粗纱预浸带制备。优选地，高强玻璃纤维牌号为3238a/ew250f或ac318/s6c10-800/6/9/25。7.根据权利要求1所述的一种复合材料拉扭条，其特征在于：所述外衬套的外壁面为：中部呈圆柱面，两端呈圆锥面。8.根据权利要求7所述的一种复合材料拉扭条，其特征在于：所述外侧拉扭条的圆通孔为锥孔，所述中间拉扭条的圆通孔为直孔。优选地，所述锥孔与所述圆锥面形状相配。9.根据权利要求1所述的一种复合材料拉扭条，其特征在于：所述外衬套材质为钛合金。所述内衬套材质为不锈钢。10.根据权利要求1所述的一种复合材料拉扭条，其特征在于：，独立包布层和整体包布层材质为玻璃纤维。优选地，所述独立包布层包裹至少三层，所述整体包布层包裹了至少两层。

技术总结
本发明涉及一种复合材料拉扭条，包括外侧拉扭条、中间拉扭条、独立包布层、整体包布层、外衬套和内衬套；两端独立包裹后的所述外侧拉扭条和中间拉扭条形成三层叠置结构，且两个所述外侧拉扭条位于上下层，中间拉扭条位于中层，且三层叠置结构的两端被整体包布层进行整体包裹；且独立包布层和整体包布层的包裹均穿过所述外侧拉扭条和中间拉扭条的圆通孔，使得包裹后各层的圆通孔上下连通；整体包裹后，在所述外侧拉扭条和中间拉扭条的两端圆通孔中装入所述外衬套，所述外衬套的两端插有内衬套，且内衬套形成有翻边。本发明使得拉扭条的重量显著降低，且满足强度耐磨度要求。且满足强度耐磨度要求。且满足强度耐磨度要求。


技术研发人员：黄兵旺 谈健 高宁波 余佳 陈晨 袁熠辉 管海新 陈正生
受保护的技术使用者：昌河飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：2022.10.26
技术公布日：2023/4/5