具有內(nèi)倒角和外倒角的分體式槳葉保持座圈的制作方法
【專利摘要】具有內(nèi)倒角和外倒角的分體式槳葉保持座圈。一種用于飛機(jī)螺旋槳槳葉的槳葉柄組件包括：槳葉柄；以及圍繞所述槳葉柄的分體式槳葉保持座圈，所述分體式槳葉保持座圈包括由兩個(gè)狹縫分開的兩個(gè)區(qū)段，所述兩個(gè)狹縫垂直于所述分體式槳葉保持座圈的座圈表面，其中所述分體式槳葉保持座圈包括：內(nèi)倒角，其位于鄰近于所述槳葉柄的所述分體式槳葉保持座圈的表面與所述分體式槳葉保持座圈在所述兩個(gè)狹縫中每一個(gè)處的狹縫表面之間；以及外倒角，其位于所述分體式槳葉保持座圈的所述座圈表面與所述兩個(gè)狹縫中每一個(gè)處的所述狹縫表面之間。
【專利說明】具有內(nèi)倒角和外倒角的分體式槳葉保持座圈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所公開的主題一般來說涉及用于飛機(jī)螺旋槳槳葉的分體式槳葉保持座圈(split blade retent1n race)的令頁(yè)域。

【背景技術(shù)】
[0002]用于在飛機(jī)中使用的螺旋槳包括中央旋轉(zhuǎn)轂，所述中央旋轉(zhuǎn)轂具有安置在轂周圍的多個(gè)槳葉收納插座。螺旋槳槳葉各自具有位于每一螺旋槳槳葉的基底處的柄，所述柄可為金屬(如鋁)，并且每一柄安置在相應(yīng)的槳葉收納插座中。槳葉收納插座和槳葉柄具有相對(duì)置的、分開的滾珠軸承座圈表面，并且多個(gè)滾珠軸承在所述座圈表面上保持在槳葉收納插座與槳葉柄之間，從而允許調(diào)整槳葉的螺距。槳葉柄上的滾珠軸承座圈可為圍繞槳葉柄的單獨(dú)部件，被稱為槳葉保持座圈。當(dāng)前，槳葉裝有整體式槳葉座圈。
[0003]由于滾珠軸承在座圈表面上的移動(dòng)和裝載以及由此發(fā)生的對(duì)座圈的損壞，可在檢修時(shí)用分體式座圈替換整體式座圈。這類多段式槳葉保持座圈可被稱為分體式槳葉保持座圈。一旦用分體式座圈替換了整體式座圈，滾珠軸承在分體式座圈的邊緣上的移動(dòng)和裝載就有對(duì)槳葉柄造成無法修復(fù)的損壞的趨勢(shì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)一方面，一種用于飛機(jī)螺旋槳槳葉的槳葉柄組件包括:槳葉柄；以及圍繞所述槳葉柄的分體式槳葉保持座圈，所述分體式槳葉保持座圈包括由兩個(gè)狹縫分開的兩個(gè)區(qū)段，所述兩個(gè)狹縫垂直于所述分體式槳葉保持座圈的座圈表面，其中所述分體式槳葉保持座圈包括:內(nèi)倒角，其位于所述分體式槳葉保持座圈的鄰近于所述槳葉柄的表面與所述分體式槳葉保持座圈在所述兩個(gè)狹縫中每一個(gè)處的狹縫表面之間；以及外倒角，其位于所述分體式槳葉保持座圈的所述座圈表面與所述兩個(gè)狹縫中每一個(gè)處的所述狹縫表面之間。
[0005]根據(jù)另一方面，一種用于飛機(jī)螺旋槳槳葉的槳葉柄組件的分體式槳葉保持座圈包括:座圈表面；內(nèi)表面，所述內(nèi)表面被構(gòu)造成鄰近于所述槳葉柄組件中的槳葉柄而定位；狹縫表面，所述狹縫表面垂直于所述座圈表面并且垂直于所述內(nèi)表面；內(nèi)倒角，其中所述內(nèi)倒角從所述狹縫表面成角度回到所述內(nèi)表面；以及外倒角，其中所述外倒角從所述狹縫表面成角度回到所述座圈表面。
[0006]本發(fā)明的其它方面、特征和技術(shù)將從以下結(jié)合圖式進(jìn)行的描述變得更加顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]現(xiàn)在參考圖式，其中相同元件在若干圖中做相同編號(hào):
[0008]圖1示出用于飛機(jī)螺旋槳槳葉的槳葉柄組件的實(shí)施方案，所述槳葉柄組件包括分體式槳葉保持座圈。
[0009]圖2示出分體式槳葉保持座圈的實(shí)施方案的俯視圖。
[0010]圖3示出具有分體式槳葉保持座圈的槳葉柄的實(shí)施方案在狹縫處的詳細(xì)側(cè)視圖。
[0011]圖4A示出分體式槳葉保持座圈的實(shí)施方案的俯視圖。
[0012]圖4B至圖4C示出圖4A的分體式槳葉保持座圈在狹縫處的詳細(xì)視圖。
[0013]圖5示出分體式槳葉保持座圈的實(shí)施方案的側(cè)視圖。
[0014]圖6示出分體式槳葉保持座圈的實(shí)施方案的詳細(xì)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]提供具有內(nèi)倒角和外倒角的分體式槳葉保持座圈的實(shí)施方案，其中下文詳細(xì)論述示例性實(shí)施方案。分體式槳葉保持座圈中的內(nèi)倒角的邊緣構(gòu)型可造成分體式槳葉保持座圈對(duì)槳葉柄的損壞，并且導(dǎo)致槳葉的壽命縮短。在狹縫處與座圈表面成相對(duì)淺角度的相對(duì)長(zhǎng)的外倒角可減少對(duì)槳葉柄的這種損壞，其實(shí)現(xiàn)方式為:減少在內(nèi)倒角處由分體式槳葉保持座圈對(duì)槳葉柄造成的邊緣壓縮應(yīng)力，以及減少分體式槳葉保持座圈在負(fù)載下在槳葉柄上的旋轉(zhuǎn)。由于外倒角的長(zhǎng)度，分體式槳葉保持座圈允許在狹縫處同時(shí)在外倒角上卸載最多3個(gè)滾珠。外倒角的長(zhǎng)度確保裝載的滾珠軸承位于距狹縫的邊緣確定的距離處，使得槳葉柄上由分體式槳葉保持座圈造成的壓縮應(yīng)力可接近零。彎曲外弧面也位于外倒角與座圈表面之間；在滾珠軸承越過彎曲外弧面并到達(dá)外倒角上之后，滾珠軸承被卸載。
[0016]在內(nèi)倒角與分體式槳葉保持座圈的鄰近于槳葉柄的部分之間，位于距狹縫確定的距離處的彎曲內(nèi)弧面確保沒有尖銳邊緣接觸槳葉柄。彎曲內(nèi)弧面與狹縫之間的這個(gè)距離確保應(yīng)力在分體式槳葉保持座圈與槳葉柄之間的最后接觸位置處接近零。例如，如果內(nèi)倒角長(zhǎng)度和弧面的長(zhǎng)度與外倒角長(zhǎng)度和弧面相同，那么來自外倒角上的滾珠軸承的負(fù)載將經(jīng)由分體式槳葉保持座圈直接向下轉(zhuǎn)移到一個(gè)切點(diǎn)，分體式槳葉保持座圈上的內(nèi)弧面的邊緣在這個(gè)切點(diǎn)處碰觸槳葉柄。然而，減小內(nèi)倒角的長(zhǎng)度與外倒角的長(zhǎng)度的比率具有在這個(gè)切點(diǎn)處將負(fù)載減少至接近零的作用。外倒角的長(zhǎng)度比內(nèi)倒角的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。在一些實(shí)施方案中，外倒角的長(zhǎng)度可為內(nèi)倒角的長(zhǎng)度的約4倍。
[0017]圖1展示用于插入飛機(jī)螺旋槳的槳葉收納插座(未展示)中的槳葉柄組件100的實(shí)施方案。槳葉柄組件100包括槳葉柄101和分體式槳葉保持座圈102a-b。狹縫103a位于分體式槳葉保持座圈102a_b的各區(qū)段之間。分體式槳葉保持座圈102a_b在狹縫103a處的邊緣各自包括:在內(nèi)側(cè)的內(nèi)倒角，其鄰近于槳葉柄101 ;和在外側(cè)的外倒角，其鄰近于分體式槳葉保持座圈102a-b的座圈表面104。滾珠軸承(以下關(guān)于圖4A至圖6所示)位于座圈表面104上。
[0018]圖2展示槳葉柄組件100的俯視圖，所述槳葉柄組件包括槳葉柄101和分體式槳葉保持座圈102a-b。滾珠軸承在分體式槳葉保持座圈102a-b的座圈表面104上移動(dòng)，并且越過狹縫103a_b。狹縫103a_b位于分體式槳葉保持座圈102a_b的各區(qū)段之間，并且垂直于座圈表面104。在外倒角上位于狹縫103a-b的已計(jì)算距離內(nèi)的滾珠軸承被卸載。分體式槳葉保持座圈102a_b中的狹縫103a_b的構(gòu)型使得同時(shí)卸載最多三個(gè)滾珠軸承。剩余的滾珠軸承位于座圈表面104上并且分擔(dān)負(fù)載。
[0019]圖3展示槳葉柄101和分體式槳葉保持座圈102a_b在狹縫103a處的側(cè)視圖300。座圈表面104為支承滾珠軸承的表面。分體式槳葉保持座圈102b在狹縫103a處的邊緣幾何形狀包括外倒角301、外弧面302、狹縫表面303、內(nèi)倒角304和內(nèi)弧面305 ;分體式槳葉保持座圈102a的邊緣幾何形狀的邊緣幾何形狀對(duì)應(yīng)于分體式槳葉保持座圈102b的邊緣幾何形狀。外倒角301包括平直表面，所述平直表面從狹縫表面303朝向座圈表面104向后成角度，使得座圈表面104中鄰近于狹縫103a處有一個(gè)斜坡。外倒角301與座圈表面104成相對(duì)淺的角度，在一些實(shí)施方案中約為5度。彎曲外弧面302與外倒角301 —起接合至座圈表面104。分體式槳葉保持座圈102a-b的區(qū)段102b的狹縫表面303位于狹縫103a的內(nèi)偵牝并且直接面對(duì)并平行于在狹縫103a另一側(cè)上的分體式槳葉保持座圈102a_b的另一區(qū)段102a上的對(duì)應(yīng)狹縫表面。內(nèi)倒角304包括平直表面，所述平直表面從狹縫表面303成角度回到分體式槳葉保持座圈的鄰近于槳葉柄101的內(nèi)表面。彎曲內(nèi)弧面305將內(nèi)倒角304接合至分體式槳葉保持座圈102a-b的鄰近于槳葉柄101的那個(gè)表面。
[0020]圖4A展示具有狹縫403a_b的分體式槳葉保持座圈401a_b的俯視圖400A。如滾珠軸承404的滾珠軸承位于分體式槳葉保持座圈401a-b的座圈表面402上。由于狹縫403a-b的構(gòu)型，可同時(shí)在狹縫403a-b上卸載最多3個(gè)滾珠軸承。在圖4A的實(shí)施方案中，假設(shè)滾珠軸承正在座圈表面402上逆時(shí)針移動(dòng)，一個(gè)滾珠軸承在狹縫403a處被卸載，一個(gè)滾珠軸承即將在403a處被卸載，并且一個(gè)滾珠軸承在狹縫403b處被卸載。在圖4B中展示狹縫403a的詳細(xì)視圖400B，并且在圖4C中展示狹縫403b的詳細(xì)視圖。在圖4B的詳細(xì)視圖400B中，外倒角407與座圈表面402成相對(duì)長(zhǎng)的淺角度。中心負(fù)載線411展示滾珠軸承405在外弧面408上的負(fù)載路徑，并且中心負(fù)載線412展示滾珠軸承406在外倒角407上的負(fù)載路徑。內(nèi)弧面410和內(nèi)倒角409位于狹縫403a的底部。如圖4B中所示，滾珠軸承405位于外弧面408上，使得滾珠軸承405當(dāng)前被裝載，但是即將在外倒角407上被卸載。滾珠軸承在其位于外弧面408上時(shí)由于滾珠在座圈表面402上的壓縮偏轉(zhuǎn)而不被卸載。滾珠軸承406位于外倒角407的表面上，且被卸載。當(dāng)滾珠軸承405和滾珠軸承406向下移動(dòng)時(shí)，滾珠軸承405在其從外弧面408移動(dòng)到外倒角407時(shí)被卸載，并且滾珠軸承405和滾珠軸承406于是都被卸載，直到滾珠軸承406到達(dá)外弧面408為止。在圖4C的詳細(xì)視圖400C中，滾珠軸承414位于外倒角407上并且被卸載，如中心負(fù)載線415所指示，而滾珠軸承413位于座圈表面402上并且裝載于座圈表面402上,如中心負(fù)載線416所不。內(nèi)弧面410和內(nèi)倒角409位于狹縫403b的底部。外弧面408的曲率在一些實(shí)施方案中可為內(nèi)弧面410的曲率的約兩倍。
[0021]圖5示出槳葉柄501上的分體式槳葉保持座圈502的實(shí)施方案的側(cè)視圖500。滾珠軸承512和滾珠軸承513位于分體式槳葉保持座圈502的座圈表面503上，并且被裝載。外弧面507和外倒角506位于座圈表面503與狹縫表面504之間。內(nèi)倒角505和內(nèi)弧面510位于狹縫表面504與分體式槳葉保持座圈502的鄰近于槳葉柄501的部分之間。角度508展示外倒角506與座圈表面503所成的角度，所述角度相對(duì)小(在一些實(shí)施方案中約為5度)，并且距離509展示外倒角506的長(zhǎng)度，由于淺角度508，所述長(zhǎng)度可相對(duì)長(zhǎng)，以便減少在分體式槳葉保持座圈502的內(nèi)弧面510與槳葉柄501形成接觸所在的點(diǎn)處的應(yīng)力。當(dāng)裝載的滾珠軸承位于外倒角506的一部分上時(shí)，負(fù)載線511指示從所述滾珠軸承到外倒角506上的正常負(fù)載的方向，并且負(fù)載分量514指示旋轉(zhuǎn)負(fù)載，所述旋轉(zhuǎn)負(fù)載引起分體式槳葉保持座圈502在槳葉柄501上的旋轉(zhuǎn)且因此應(yīng)被減小。外倒角506的相對(duì)淺的角度508減少由于負(fù)載分量514所指示的旋轉(zhuǎn)負(fù)載而引起的分體式槳葉保持座圈502的旋轉(zhuǎn)，因此減少槳葉柄501上由分體式槳葉保持座圈502造成的磨損。外弧面507的曲率在一些實(shí)施方案中可為內(nèi)弧面510的曲率的約兩倍。外倒角506的長(zhǎng)度比內(nèi)倒角505的長(zhǎng)度更長(zhǎng)；夕卜倒角506的長(zhǎng)度在一些實(shí)施方案中可為內(nèi)倒角505的長(zhǎng)度的約4倍。
[0022]圖6示出分體式槳葉保持座圈的實(shí)施方案的詳細(xì)視圖600。分體式槳葉保持座圈602a-b位于槳葉柄601上，并且包括座圈表面603。狹縫610垂直于座圈表面603。在狹縫610處，分體式槳葉保持座圈602a-b的兩個(gè)區(qū)段包括外弧面604、外倒角605、狹縫表面611、內(nèi)倒角606和內(nèi)弧面607。在圖6中，滾珠軸承608位于外倒角605上并且被卸載，如中心負(fù)載線612所指示。滾珠軸承609位于外弧面604上并且即將在外倒角605上被卸載，這取決于座圈表面603在負(fù)載下的壓縮偏轉(zhuǎn)。當(dāng)滾珠軸承608和滾珠軸承609向左移動(dòng)時(shí)，滾珠軸承608和滾珠軸承609都將在狹縫610上被卸載。角度614展示外倒角605與座圈表面603所成的角度，并且相對(duì)淺(在一些實(shí)施方案中，約為5度)。外倒角605的長(zhǎng)度(如圖5的距離509所示出)比內(nèi)倒角606的長(zhǎng)度615更長(zhǎng)；外倒角605在一些實(shí)施方案中可為內(nèi)倒角606的4倍長(zhǎng)。內(nèi)弧面607將內(nèi)倒角606接合至分體式槳葉保持座圈602a-b的鄰近于槳葉柄601的表面，并且在點(diǎn)616處與槳葉柄601相切。在點(diǎn)616處，槳葉柄601上來自分體式槳葉保持座圈602b的負(fù)載接近零，并且沒有尖銳邊緣在點(diǎn)616處接觸槳葉柄601。外弧面604的曲率在一些實(shí)施方案中可為內(nèi)弧面607的曲率的約兩倍。
[0023]示例性實(shí)施方案的技術(shù)效果和益處包括:槳葉柄的損壞由于槳葉座圈分體式構(gòu)型而減少；以及分體式座圈邊緣中的磨損有所減少。
[0024]本文中所使用的術(shù)語僅僅是為了描述具體實(shí)施方案，并且并不意圖限制本發(fā)明。雖然已經(jīng)出于說明和描述的目的呈現(xiàn)了本發(fā)明的描述，但是所述描述在所公開的形式方面并不意圖為詳盡的或限于本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見在此沒有描述的許多修改、變化、改變、置換或等效布置。另外，雖然已經(jīng)描述本發(fā)明的各種實(shí)施方案，但是應(yīng)理解，本發(fā)明的方面可包括所描述實(shí)施方案中的僅一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)被視為受前述描述限制，而是僅受隨附權(quán)利要求書的范圍限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于飛機(jī)螺旋槳槳葉的槳葉柄組件，所述槳葉柄組件包括: 槳葉柄；以及 圍繞所述槳葉柄的分體式槳葉保持座圈，所述分體式槳葉保持座圈包括由兩個(gè)狹縫分開的兩個(gè)區(qū)段，所述兩個(gè)狹縫垂直于所述分體式槳葉保持座圈的座圈表面，其中所述分體式槳葉保持座圈包括: 內(nèi)倒角，其位于所述分體式槳葉保持座圈的鄰近于所述槳葉柄的表面與所述分體式槳葉保持座圈在所述兩個(gè)狹縫中每一個(gè)處的狹縫表面之間；以及 外倒角，其位于所述分體式槳葉保持座圈的所述座圈表面與所述兩個(gè)狹縫中每一個(gè)處的所述狹縫表面之間。
2.如權(quán)利要求1所述的槳葉柄組件，其進(jìn)一步包括多個(gè)滾珠軸承，所述多個(gè)滾珠軸承位于所述分體式槳葉保持座圈的所述座圈表面上。
3.如權(quán)利要求1所述的槳葉柄組件，其中所述狹縫表面包括位于所述分體式槳葉保持座圈上的在狹縫內(nèi)側(cè)的表面，使得第一區(qū)段的第一狹縫表面跨越所述狹縫與第二區(qū)段的對(duì)應(yīng)第二狹縫表面直接相對(duì)且平行于所述第二狹縫表面。
4.如權(quán)利要求1所述的槳葉柄組件，其中所述內(nèi)倒角包括平直表面，所述平直表面從所述分體式槳葉保持座圈的鄰近于所述槳葉柄的所述表面成角度回到所述分體式槳葉保持座圈的所述狹縫表面。
5.如權(quán)利要求4所述的槳葉柄組件，其進(jìn)一步包括內(nèi)弧面，所述內(nèi)弧面包括位于所述內(nèi)倒角與所述分體式槳葉保持座圈的鄰近于所述槳葉柄的所述表面之間的彎曲表面。
6.如權(quán)利要求1所述的槳葉柄組件，其中所述外倒角包括平直表面，所述平直表面從所述分體式槳葉保持座圈的所述座圈表面成角度回到所述狹縫表面。
7.如權(quán)利要求6所述的槳葉柄組件，其進(jìn)一步包括外弧面，所述外弧面包括位于所述外倒角與所述分體式槳葉保持座圈的所述座圈表面之間的彎曲表面。
8.如權(quán)利要求7所述的槳葉柄組件，其中所述座圈表面上的多個(gè)滾珠軸承中的滾珠軸承是基于所述滾珠軸承的中心負(fù)載線位于所述座圈表面上而被裝載，并且基于所述滾珠軸承的中心負(fù)載線位于外倒角和狹縫之一上而被完全卸載。
9.如權(quán)利要求8所述的槳葉柄組件，其中同時(shí)卸載所述多個(gè)滾珠軸承中的最多三個(gè)滾珠軸承。
10.如權(quán)利要求9所述的槳葉柄組件，其中所述三個(gè)卸載的滾珠軸承中的一個(gè)位于所述兩個(gè)狹縫中的第一狹縫處，并且所述三個(gè)卸載的滾珠軸承中的兩個(gè)位于所述兩個(gè)狹縫中的第二狹縫處。
11.如權(quán)利要求1所述的槳葉柄組件，其中所述外倒角與所述座圈表面成約為5度的角度。
12.如權(quán)利要求1所述的槳葉柄組件，其中所述外倒角的長(zhǎng)度比所述內(nèi)倒角的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。
13.如權(quán)利要求12所述的槳葉柄組件，其中所述外倒角的所述長(zhǎng)度為所述內(nèi)倒角的所述長(zhǎng)度的約4倍。
14.一種用于飛機(jī)螺旋槳槳葉的槳葉柄組件的分體式槳葉保持座圈，所述分體式槳葉保持座圈包括: 座圈表面； 內(nèi)表面，所述內(nèi)表面被構(gòu)造成鄰近于所述槳葉柄組件中的槳葉柄而定位； 狹縫表面，所述狹縫表面垂直于所述座圈表面并且垂直于所述內(nèi)表面； 內(nèi)倒角，其中所述內(nèi)倒角從所述狹縫表面成角度回到所述內(nèi)表面；以及 外倒角，其中所述外倒角從所述狹縫表面成角度回到所述座圈表面。
15.如權(quán)利要求14所述的分體式槳葉保持座圈，其中所述座圈表面被構(gòu)造來支承多個(gè)滾珠軸承。
【文檔編號(hào)】B64C11/04GK104139848SQ201410195175
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月9日
【發(fā)明者】P.文圖拉, M.C.索爾 申請(qǐng)人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司