[发明专利]一种复合材料与金属结合的连杆结构

说明书

针对现有复合材料连杆的筒身和金属接头之间的耐久性差的问题，本发明提供一种复合材料与金属结合的连杆结构，属于飞机减重技术领域。本发明包括两个金属接头和复合材料筒身，两个金属接头分别与复合材料筒身的两端连接；每个金属接头包括两个金属耳片和一个金属连接结构，两个金属耳片设置在金属连接结构的首端，两个金属耳片和金属连接结构为一体结构；复合材料筒身为内外双筒结构；两个金属接头的金属连接结构的末端分别与复合材料筒身内筒的两个端部连接；沿着连杆的轴向方向，利用复合材料将两个金属接头的金属连接结构和复合材料筒身的内筒的缠绕在一起，并在内筒和金属连接结构的外表面形成复合材料筒身的外筒。

技术领域

本发明涉及一种飞机吊挂盒传力结构，特别涉及一种复合材料连杆，属于飞机减重技术领域。

背景技术

飞机的发展主要以低成本、高运载能力为目标，要达到这个目标首先要解决的是结构减重问题，吊挂盒段下连杆,是吊挂盒段的重要传力零件，用于连接吊挂盒段底部和机翼下翼面,传递发动机推力。传统飞机，包括B737、B777、C919飞机均采用金属材料，但随着复合材料技术的进步，相比于传统钢制连杆结构，如果吊挂连杆采用金属和复合材料相结合，可以减重50％～60％，潜在经济效益巨大。因此，发展复合材料连杆是实现飞机减重目的的关键技术之一。

现有采用复合材料的连杆结构，与钢质的同类构件相比重量降低了35％，但是对于设计人员来说,如何保证复合材料结构的设计符合纤维特性并且确保构件在使用时安全可靠是一个巨大的挑战。与金属结构相比，复合材料在载荷情况下的行为更复杂，所以不能简单地用纤维复合结构替代金属结构。

连杆作为飞机中的关键部件，其研制技术直接决定其性能，而其性能又对飞机有很大的影响，如连杆在工作过程中主要承受拉伸载荷和压缩载荷，其服役过程中的可靠性显得至关重要，尤其是复合材料筒和金属接头之间的耐久性。

发明内容

针对现有复合材料连杆的筒身和金属接头之间的耐久性差的问题，本发明提供一种复合材料与金属结合的连杆结构。

本发明的一种复合材料与金属结合的连杆结构，包括两个金属接头1和复合材料筒身2，两个金属接头1分别与复合材料筒身2的两端连接；

每个金属接头1包括两个金属耳片1-1和一个金属连接结构1-2，两个金属耳片1-1设置在金属连接结构1-2的首端，两个金属耳片1-1和金属连接结构1-2为一体结构；

所述复合材料筒身2为内外双筒结构；

两个金属接头1的金属连接结构1-2的末端分别与复合材料筒身2内筒2-1的两个端部连接；

沿着连杆的轴向方向，利用复合材料将两个金属接头1的金属连接结构1-2和复合材料筒身2的内筒2-1的缠绕在一起，并在内筒2-1和金属连接结构1-2的外表面形成复合材料筒身2的外筒2-2。

优选的是，在两个金属耳片1-1之间的金属连接结构1-2端部设置一个凹槽1-3。

优选的是，所述复合材料筒身的铺层角度为±10°。

优选的是，所述金属连接结构1-2的末端与复合材料筒身2内筒2-1的端部采用楔形的胶接方式连接。

本发明的有益效果，本发明采用的是复合材料与金属相互结合的结构，大大减轻了结构体的重量，提高了结构效率，本发明的主要减重在复合材料筒身结构上，由于连杆主要承受拉力和压力，本发明设置的复合材料筒身和金属接头的环绕结构可以有效传递拉力，使得复合材料外筒能很好的承受拉力，而复合材料内筒则由外筒包裹设置在两个金属接头中间，使得内筒可以有效承受压力，增加连杆的筒身和金属接头之间的耐久性。本发明为复合材料与金属结合的连杆一体式设计并且承受载荷的结构方案，这样能充分利用结构材料，减少结构的质量。

附图说明

图1为未缠复合材料的金属接头的结构原理图；