一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭，包括底板、兩個(gè)耳片、兩個(gè)加強(qiáng)筋和兩個(gè)襯套，其中兩個(gè)耳片垂直且對(duì)稱安裝在底板上，將底板分為左、中、右三部分，其中左底板上安裝第一加強(qiáng)筋，第一加強(qiáng)筋垂直于左底板和第一耳片，右底板上安裝第二加強(qiáng)筋，第二加強(qiáng)筋垂直于右底板和第二耳片，位于兩個(gè)耳片之間的中底板的厚度大于左底板和右底板的厚度，兩個(gè)耳片上端各開(kāi)有一個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔對(duì)稱排布，兩個(gè)襯套分別安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔內(nèi)，該接頭可將框梁連接件一體化，傳遞橫向和縱向載荷，同時(shí)作為鉸鏈接頭使用，實(shí)現(xiàn)空間三向傳載，且該接頭充分利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、重量輕、連接可靠性高。
【專利說(shuō)明】一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭，屬于飛行器結(jié)構(gòu)連接【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，飛行器中一般會(huì)將鉸鏈支座安裝在壁板上，并設(shè)置若干加強(qiáng)件傳遞鉸鏈支座接頭載荷。這種方法增加了額外的重量，單獨(dú)零件效率較低，沒(méi)有充分利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。由于鉸鏈支座傳來(lái)的載荷通常處于壁板面外，為空間三向傳載，因此可以考慮利用飛行器的框、梁等骨架結(jié)構(gòu)擴(kuò)散傳遞來(lái)的空間集中載荷，提高結(jié)構(gòu)效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭，該接頭可將框梁連接件一體化，傳遞橫向和縱向載荷，同時(shí)作為鉸鏈接頭使用，實(shí)現(xiàn)空間三向傳載，且該接頭充分利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、重量輕、連接可靠性高。
[0004]本實(shí)用新型的目的主要是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭，包括底板、兩個(gè)耳片、兩個(gè)加強(qiáng)筋和兩個(gè)襯套，其中兩個(gè)耳片垂直且對(duì)稱安裝在底板上，將底板分為左、中、右三部分，其中左底板上安裝第一加強(qiáng)筋，第一加強(qiáng)筋垂直于左底板和第一耳片，右底板上安裝第二加強(qiáng)筋，第二加強(qiáng)筋垂直于右底板和第二耳片，位于兩個(gè)耳片之間的中底板的厚度大于左底板和右底板的厚度，兩個(gè)耳片上端各開(kāi)有一個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔對(duì)稱排布，兩個(gè)襯套分別安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔內(nèi)，具體為兩個(gè)襯套的形狀為圓柱帶翻邊，兩個(gè)襯套的翻邊分別位于兩個(gè)耳片的內(nèi)側(cè)面，翻邊相對(duì)，圓柱段則分別粘接在兩個(gè)耳片轉(zhuǎn)軸安裝孔的內(nèi)壁面上；所述底板將飛行器骨架結(jié)構(gòu)的框、I梁和2梁連接為一體，I梁和2梁對(duì)接后與框垂直。
[0006]在上述空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭中，左底板與右底板的厚度為框、I梁和2梁上緣條厚度的I?1.2倍。
[0007]在上述空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭中，第一加強(qiáng)筋與第二加強(qiáng)筋均為三角形，左底板和右底板均為等腰梯形，第一加強(qiáng)筋垂直于左底板并與左底板的中心線相交，第二加強(qiáng)筋垂直于右底板并與右底板的中心線相交。
[0008]在上述空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭中，第一加強(qiáng)筋、第二加強(qiáng)筋、左底板和右底板的厚度相同。
[0009]在上述空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭中，第一加強(qiáng)筋最高處的高度不低于第一耳片高度的1/2，第二加強(qiáng)筋最高處的高度不低于第二耳片高度的1/2。
[0010]在上述空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭中，中底板與兩個(gè)耳片連接處的圓角直徑取2-10mm。
[0011]在上述空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭中，底板與飛行器骨架結(jié)構(gòu)的框、I梁和2梁選擇鉚釘、高鎖螺栓或螺栓等機(jī)械連接方式鏈接，或者選擇在機(jī)械連接的同時(shí)在連接表面涂膠變?yōu)榛旌线B接。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0013](I)、本實(shí)用新型鉸鏈支座接頭為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，由底板、耳片、加強(qiáng)筋和襯套組成，結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、緊湊，重量輕、連接可靠性高；
[0014](2)、本實(shí)用新型提供的鉸鏈支座接頭充分利用了飛行器內(nèi)現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)部件，實(shí)現(xiàn)了一物多用，提高了結(jié)構(gòu)效率；
[0015](3)、本實(shí)用新型鉸鏈支座接頭可將框梁連接件一體化，傳遞橫向和縱向載荷，同時(shí)作為鉸鏈接頭使用，實(shí)現(xiàn)空間三向傳載。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明鉸鏈支座接頭在飛行器上的整體裝配圖；
[0017]圖2為本發(fā)明鉸鏈支座接頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明鉸鏈支座接頭側(cè)視圖；
[0019]圖4為本發(fā)明鉸鏈支座接頭連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0021]如圖1所示為本發(fā)明鉸鏈支座接頭在飛行器上的整體裝配圖，支座接頭連接的飛行器骨架結(jié)構(gòu)包括框I及梁2、3，鉸鏈支座接頭4將框I及梁2、3上緣條連接為一體，實(shí)現(xiàn)框I及梁2、3連接及面內(nèi)載荷傳遞。框、梁腹板面可通過(guò)角片機(jī)械連接，下緣條與飛行器外蒙皮或帶板相連。
[0022]如圖2所示為本發(fā)明鉸鏈支座接頭結(jié)構(gòu)示意圖，圖3所示為本發(fā)明鉸鏈支座接頭側(cè)視圖，由圖可知該支座接頭包括底板、兩個(gè)耳片10、11、兩個(gè)加強(qiáng)筋6、7和兩個(gè)襯套8、9，其中兩個(gè)耳片10、11垂直且對(duì)稱安裝在底板上，將底板分為左、中、右三部分，其中左底板12上安裝第一加強(qiáng)筋6,第一加強(qiáng)筋6垂直于左底板12和第一耳片10,右底板13上安裝第二加強(qiáng)筋7，第二加強(qiáng)筋7垂直于右底板13和第二耳片11。第一加強(qiáng)筋6與第二加強(qiáng)筋7均為三角形，左底板12和右底板13均為等腰梯形，第一加強(qiáng)筋6垂直于左底板12并與左底板12的中心線相交，第二加強(qiáng)筋7垂直于右底板13并與右底板13的中心線相交。
[0023]位于兩個(gè)耳片10、11之間的中底板5的厚度大于左底板12和右底板13的厚度。中底板5對(duì)結(jié)構(gòu)起到局部加強(qiáng)作用。加強(qiáng)筋6、7用于加強(qiáng)耳片10、11剛度，可一體成形也可單獨(dú)成形后二次膠接。襯套8、9用于彌補(bǔ)復(fù)合材料耳片的擠壓強(qiáng)度，同時(shí)也作為鉸鏈安裝處的裝配補(bǔ)償。具體安裝方法為在復(fù)材成形時(shí)與襯套8、9共同膠接，此時(shí)襯套8、9留有加工余量，在鉸鏈支座試裝配后，精加工至最終尺寸。
[0024]左底板12與右底板13為耳片10、11外側(cè)區(qū)域，起到維持接頭構(gòu)型并與框I及梁2、3上緣條連接的作用，其厚度通常為框I及梁2、3上緣條厚度的I?1.2倍。加強(qiáng)筋6、7厚度可與左底板12、右底板13厚度一致，其在耳片10、11上的最高處應(yīng)保證不低于耳片1Ul高度的1/2，但同時(shí)不應(yīng)妨礙襯套8、9的安裝及連接。耳片10、11內(nèi)部由于空間限制，無(wú)法添加加強(qiáng)筋，因此只有將中底板5加厚，中底板5的厚度應(yīng)根據(jù)連接區(qū)大小、載荷方向等條件計(jì)算確定，厚度通常要大于左底板12與右底板13。中底板5與耳片10、11交匯處的圓角不能過(guò)大也不能過(guò)小，過(guò)小會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，過(guò)大會(huì)導(dǎo)致局部富樹(shù)脂，降低連接強(qiáng)度，通常可取2-10mm,例如選擇3mm。
[0025]兩個(gè)耳片10、11上端各開(kāi)有一個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔對(duì)稱排布，兩個(gè)襯套8、9分別安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔內(nèi)，兩個(gè)襯套8、9形狀均為圓柱帶翻邊，第一襯套8的翻邊位于第一耳片10的內(nèi)側(cè)面，第二襯套9的翻邊位于第二耳片11的內(nèi)側(cè)面，兩個(gè)翻邊相對(duì)，第一襯套8的圓柱段則粘接在第一耳片10轉(zhuǎn)軸安裝孔的內(nèi)壁面上，第二襯套9的圓柱段則粘接在第二耳片11轉(zhuǎn)軸安裝孔的內(nèi)壁面上。
[0026]如圖4所示為本發(fā)明鉸鏈支座接頭連接示意圖，底板將飛行器骨架結(jié)構(gòu)的框1、梁
2、3連接為一體，梁2和梁3對(duì)接后與框I垂直。連接區(qū)為中底板5、左底板12、右底板13和框I及梁2、3的上緣條上表面，可選擇鉚釘、高鎖螺栓和螺栓等機(jī)械連接方式，緊固件的直徑應(yīng)根據(jù)連接區(qū)厚度、寬度、操作空間等因素確定。也可在機(jī)械連接的同時(shí)在連接表面涂膠變?yōu)榛旌线B接，進(jìn)一步提高可靠性。若載荷較小，也可采用純膠接。
[0027]本實(shí)用新型鉸鏈支座接頭為復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)軸安裝孔安裝襯套8、9。襯套8、9在接頭固化過(guò)程中放入，一體成形。襯套8、9內(nèi)部留有余量，在試裝配后進(jìn)行鉸孔精加工，實(shí)現(xiàn)裝配補(bǔ)償。接頭下部與框I及梁2、3上緣條通過(guò)螺栓或鉚釘?shù)染o固件機(jī)械連接，傳遞框I及梁2、3的面內(nèi)橫向和縱向載荷，同時(shí)傳遞接頭的空間載荷，由此實(shí)現(xiàn)空間三向傳載。若框I及梁2、3均為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，則可以考慮接頭底面與框I及梁2、3上緣條進(jìn)行混合連接，若載荷較小，也可選擇純膠接方案，由膠層剪切傳遞載荷。
[0028]本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭，其特征在于:包括底板、兩個(gè)耳片(10、11)、兩個(gè)加強(qiáng)筋(6、7)和兩個(gè)襯套(8、9)，其中兩個(gè)耳片(10、11)垂直且對(duì)稱安裝在底板上，將底板分為左、中、右三部分，其中左底板(12)上安裝第一加強(qiáng)筋￠)，第一加強(qiáng)筋(6)垂直于左底板(12)和第一耳片(10)，右底板(13)上安裝第二加強(qiáng)筋(7)，第二加強(qiáng)筋(7)垂直于右底板(13)和第二耳片(11)，位于兩個(gè)耳片(10、11)之間的中底板(5)的厚度大于左底板(12)和右底板(13)的厚度，兩個(gè)耳片(10、11)上端各開(kāi)有一個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔對(duì)稱排布，兩個(gè)襯套(8、9)分別安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝孔內(nèi)，具體為兩個(gè)襯套(8、9)的形狀為圓柱帶翻邊，兩個(gè)襯套(8、9)的翻邊分別位于兩個(gè)耳片(10、11)的內(nèi)側(cè)面，翻邊相對(duì)，圓柱段則分別粘接在兩個(gè)耳片(10、11)轉(zhuǎn)軸安裝孔的內(nèi)壁面上；所述底板將飛行器骨架結(jié)構(gòu)的框⑴、I梁⑵和2梁(3)連接為一體，I梁⑵和2梁(3)對(duì)接后與框⑴垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭,其特征在于:所述左底板(12)與右底板(13)的厚度為框(I)、1梁(2)和2梁(3)上緣條厚度的I?1.2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭,其特征在于:所述第一加強(qiáng)筋(6)與第二加強(qiáng)筋(7)均為三角形，左底板(12)和右底板(13)均為等腰梯形，第一加強(qiáng)筋(6)垂直于左底板(12)并與左底板(12)的中心線相交，第二加強(qiáng)筋(X)垂直于右底板(13)并與右底板(13)的中心線相交。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭，其特征在于:所述第一加強(qiáng)筋￠)、第二加強(qiáng)筋(7)、左底板(12)和右底板(13)的厚度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭，其特征在于:所述第一加強(qiáng)筋(6)最高處的高度不低于第一耳片(10)高度的1/2，第二加強(qiáng)筋(7)最高處的高度不低于第二耳片(11)高度的1/2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭，其特征在于:所述中底板(5)與兩個(gè)耳片(10、11)連接處的圓角直徑取2-10mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間三向傳載的復(fù)合材料框梁連接鉸鏈支座接頭，其特征在于:所述底板與飛行器骨架結(jié)構(gòu)的框(1)、1梁(2)和2梁(3)選擇鉚釘、高鎖螺栓或螺栓等機(jī)械連接方式鏈接，或者選擇在機(jī)械連接的同時(shí)在連接表面涂膠變?yōu)榛旌线B接。
【文檔編號(hào)】F16S3/06GK204153451SQ201420529660
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】李曉樂(lè), 王悅, 田甜, 熊艷麗, 張曉帆, 張濤, 許健, 張帆, 顧春輝, 唐青春, 彭波, 鄧云飛 申請(qǐng)人:中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院