一种螺旋桨支架结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113148193A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202110454781.1(22)申请日2021.04.26(71)申请人中国航天空气动力技术研究院地址100074北京市丰台区云岗西路17号(72)发明人康传明佟阳陈琪林谢伟郭懿霆(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人高志瑞(51)Int.Cl.B64D35/00(2006.01)B64D27/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种螺旋桨支架结构(57)摘要本发明公开了一种螺旋桨支架结构，包括：主梁、机翼前缘蒙皮、电动机、弹性元件、柔性杆、轴承、螺旋桨和支杆；其中，所述机翼前缘蒙皮与所述主梁的外表面相连接；所述电动机和所述弹性元件设置于所述机翼前缘蒙皮的内部；所述电动机通过所述弹性元件与所述主梁相连接；所述柔性杆的一端穿过机翼前缘蒙皮与所述电动机的输出轴相连接，所述柔性杆的另一端通过所述轴承与所述螺旋桨相连接；所述支杆的一端穿过机翼前缘蒙皮与所述主梁相连接，所述支杆的另一端与所述轴承的上部相连接。本发明具有降载、降阻、提高整机可靠性的优点。CN113148193ACN113148193A权利要求书1/1页1.一种螺旋桨支架结构，其特征在于包括：主梁（1）、机翼前缘蒙皮（2）、电动机（3）、弹性元件（4）、柔性杆（5）、轴承（6）、螺旋桨（7）和支杆（8）；其中，所述机翼前缘蒙皮（2）与所述主梁（1）的外表面相连接；所述电动机（3）和所述弹性元件（4）设置于所述机翼前缘蒙皮（2）的内部；所述电动机（3）通过所述弹性元件（4）与所述主梁（1）相连接；所述柔性杆（5）的一端穿过机翼前缘蒙皮（2）与所述电动机（3）的输出轴相连接，所述柔性杆（5）的另一端通过所述轴承（6）与所述螺旋桨（7）相连接；所述支杆（8）的一端穿过机翼前缘蒙皮（2）与所述主梁（1）相连接，所述支杆（8）的另一端与所述轴承（6）的上部相连接。2.根据权利要求1所述的螺旋桨支架结构，其特征在于：所述柔性杆（5）的一端穿过机翼前缘蒙皮（2）通过联轴器与所述电动机（3）的输出轴相连接。3.根据权利要求1所述的螺旋桨支架结构，其特征在于：所述支杆（8）为碳纤维复材杆。4.根据权利要求1所述的螺旋桨支架结构，其特征在于：所述柔性杆（5）为碳纤维复合材料的圆管。5.根据权利要求1所述的螺旋桨支架结构，其特征在于：所述柔性杆（5）的扭转振动频率公式为：；其中，为柔性杆（5）的扭转刚度，为螺旋桨的转动惯量，为螺旋桨最高转速。6.根据权利要求5所述的螺旋桨支架结构，其特征在于：所述柔性杆（5）的扭转刚度通过如下公式得到：；其中，为柔性杆（5）的外径，为柔性杆（5）的内直径和外直径之比，为柔性杆（5）的长度，为碳纤维复合材料铺层的剪切模量。7.根据权利要求6所述的螺旋桨支架结构，其特征在于：所述螺旋桨（7）的惯量J通过如下公式得到：；其中，n是螺旋桨的叶片数目，m为螺旋桨单片叶片重量，是叶片长度。2CN113148193A说明书1/3页一种螺旋桨支架结构技术领域[0001]本发明属于太阳能无人机技术领域，尤其涉及一种螺旋桨支架结构。背景技术[0002]太阳能无人机采用电动机直接驱动螺旋桨，电动机和螺旋桨紧密连接，安装在支架前端，由于电动机重量造成支架结构强度、刚度和重量较大，而且安装电机‑螺旋桨的连接装置复杂，造成空气阻力较大。电动机与支架刚性连接，螺旋桨、电机的动载荷、振动载荷传递给飞机机体，机体振动环境恶劣。发明内容[0003]本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种螺旋桨支架结构，具有降载、降阻、提高整机可靠性的优点。[0004]本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种螺旋桨支架结构，包括：主梁、机翼前缘蒙皮、电动机、弹性元件、柔性杆、轴承、螺旋桨和支杆；其中，所述机翼前缘蒙皮与所述主梁的外表面相连接；所述电动机和所述弹性元件设置于所述机翼前缘蒙皮的内部；所述电动机通过所述弹性元件与所述主梁相连接；所述柔性杆的一端穿过机翼前缘蒙皮与所述电动机的输出轴相连接，所述柔性杆的另一端通过所述轴承与所述螺旋桨相连接；所述支杆的一端穿过机翼前缘蒙皮与所述主梁相连接，所述支杆的另一端与所述轴承的上部相连接。[0005]上述螺旋桨支架结构中，所述柔性杆的一端穿过机翼前缘蒙皮通过联轴器与所述电动机的输出轴相连接。[0006]上述螺旋桨支架结构中，所述支杆为碳纤维复材杆。[0007]上述螺旋桨支架结构中，所述柔性杆为碳纤维复合材料的圆管。[0008]上述螺旋桨支架结构中，所述柔性杆的扭转振动频率公式为：；其中，为柔性杆的扭转刚度，为螺旋桨的转动惯量，为螺旋桨最高转速。[0009]