[发明专利]一种具有螺旋结构的直升机主减周期撑杆

说明书

本发明公开了一种具有螺旋结构的直升机主减周期撑杆，主要用于降低直升机主减速器齿轮啮合振动引起的舱内噪声；该撑杆包括杆体及两端连接接头；杆体为同一种材质构成的周期结构，包括若干轴向分布的周期单元；周期单元依次包括上圆管、与上圆管连接的圆环薄板、螺旋结构和与螺旋结构连接的下圆管；圆环薄板的外圆周通过薄壁结构与螺旋结构连接，且薄壁结构的长度不小于撑杆受载时的最大变形量；螺旋结构为具有若干个周向均匀分布的螺旋沟槽的空心圆柱结构，通过合理选择螺旋沟槽的参数，调整撑杆的阻带范围。配合合理的周期结构参数，可以在满足强度、刚度、空间和重量要求下，实现主减速器到机身宽频减振，从而实现直升机舱内宽频降噪。

技术领域

本发明属于直升机制造领域，具体涉及一种具有螺旋结构的直升机主减周期撑杆。

背景技术

所谓周期撑杆是一种直升机主减速器和机体的连接结构，将周期结构嵌入主减速器支撑结构中，可用于直升机舱内降噪，其降噪机理就是利用周期结构的宽频减振特性，阻碍主减速器振动向机体传递，从而达到降噪的目的。针对目标频率范围为500-2000Hz。

所谓周期结构，即等效弹性常数和密度周期分布的材料或结构。当振动波在周期结构中传递时，由于阻抗的周期性变化，在某一段频率范围内可以抑制波的传播，从而出现所谓阻带效应。通过合理设计阻带，可实现特定频率范围内的直升机舱内降噪。

目前，用于降低该频带范围内直升机舱内噪声的周期结构主要包括美国马里兰大学提出的主减周期撑杆(S.Asiri,Periodic Struts for Gearbox SupportSystem.J.Vib.Control,2005:709-721.)，美国宾州州立大学研制的周期隔振器(J.T.Szefi,Analysis and design of high frequency periodically layeredisolators in compression.41th AIAA/A-SME/ASCE/AHS/ASC Structures,StructuralDynamicsMaterials Conference,Atlanta,April 3-6,2000.)，以及我国南京航空航天大学研制的复合型主减周期撑杆(Y.Lu,Research on the vibration characteristics ofa compounded periodic strut used for helicopter cabin noise reduction,ShockVib.2017.)，这些周期结构均由金属和橡胶粘结构成。

现有技术存在的问题和缺点：由于选用不同的材料，上述结构存在结构复杂，重量增加，加工困难，材料易老化等问题。另外，由于载荷强度较大，会出现橡胶被撕裂或者金属和橡胶之间的粘结层破坏等问题，而这将引起重大安全事故。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种具有螺旋结构的直升机主减周期撑杆，用于直升机舱内宽频降噪。该周期撑杆可以很方便的采用单一材质进行加工制造，利用几何不连续实现周期单元中的机械阻抗不匹配，从而避免多种材料引起的连接问题，提高周期撑杆的结构强度。为了方便调节撑杆降噪频率范围，选择一种新型螺旋结构，该结构为空心圆柱体，并具有周向均匀分布的螺旋沟槽；通过合理选择螺旋沟槽的参数和个数，可以在满足撑杆强度、刚度、空间和重量要求下，实现主减速器到机身的宽频减振，进而实现直升机舱内降噪。

技术方案：

本发明提供一种具有螺旋结构的直升机主减周期撑杆，包括杆体及安装在所述杆体两端的连接接头。