私人飞机爱好者设计旋翼头，内含图纸

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这几天仔细分析了一下旋翼头的结构，凭想象开始尝试着设计旋翼头。从轴承座开始。轴承选用契丹居士说的5206双排球轴承，内径30mm外径62mm高23.8mm。如果有更好的，请大家介绍。（关键是能够承担足够强的轴向力）暂时没有采用虎牙的双轴承方案，呵呵，完全依赖于这个轴承的轴向强度了！下图是当前轴承座部分的截面图：当前轴承座三维视图如下，如果是铝制的话重量约1.2kg。具体尺寸，还可以在应力强度校核之后再做修改。针对目前这个轴承做部分的设计，大家有什么意见请发表，谢谢！相关讨论讨论一：xyj2008这部分的轴承要承受很大的旋翼升力吧！就像人家国外做减速一样不是也是用的“八”字的吗？‘8’字形齿轮防凸原理讨论二：浴血前锋你的生命就维系在那根M18的螺栓上了，强度瓶颈。想象一下起飞重量再加上极限过载的加速度吧，还有震动等。作者回复：晕，难道这个m18的螺栓还不够粗？m18的强度至少可以承受20000N的拉力，再不行那就改成m20。不过请注意：这个螺栓只是传力路径上一段。目前的旋翼机飞行时的传力路径如下图，在这个传力路径上谁最弱谁就决定了旋翼头的强度。现在感觉最薄弱的可能还是是轴承。（不知道这种轴承能承受多少轴向力？）继续旋翼头的设计，以下是旋翼头前倾与侧倾的控制机构。主要结构采用5mm-6mm厚钢板。侧倾与前倾的轴心位置与旋翼主旋转轴有一定的偏置，具体的偏置数值如下，还不太确定是否合理。目前这一部分质量差不多6kg,不知道是不是有点重了？讨论三：ncl控制机构复杂化了,使用铝合金材料既轻又易加工,加工成本还低一些.主轴螺栓12毫米就可以了,前后左右都要有限位装置.两轴相互距离18毫米有些小,30毫米左右适当些.拙见!作者回复：今天有了新思路，采用NCL的建议，使用铝合金，细节做出来后再发上来。有关主轴错位我还是有些问题，大家在一起讨论讨论。从平衡的角度讲，旋翼拉力=机架拉力+操作拉力如果这两个轴错开太多，操作杆拉力似乎会很大。例如操作臂长L=300mm轴错位a=30mm.整机重300kg。1.操作杆拉力就是30KG,我不确定这个拉力是不是偏大了？2.如果操作手柄也是10：1的关系，作用到手上的力3kg似乎倒也合适？3.操控杆如何平衡这个操控拉力。ncl回复：后拉杆力虽然看起来大些,但传到手操纵杆的力要小些的,根据W=F*S可知旋翼拉力乘位移等于手操纵力乘位移,两者位移相差很大,所以手上的力并不大。讨论四：虎牙两颗侧倾与前倾的轴心位置与旋翼主旋转轴有一定的偏置这个不在同一轴线上的问题至今我也没理解为什么？恢复力矩指的是什么？概念上还没懂。我心狂野回复：旋翼头稳定a.旋翼头主旋转轴通常位于俯仰轴之后，原因在于：旋翼如果受到额外气动载荷作用时，由于拉力线在俯仰轴之后，这个气动载荷会使得旋翼头向前倾，向前倾导致旋翼攻角（仰角）降低，这使得旋翼受力随仰角的降低而降低。减轻了额外载荷对旋翼头的影响，旋翼头可以较容易恢复到初始状态。这是稳定的设计。b.旋翼头主轴位于俯仰轴之前是不稳定设计，操作臂位于驾驶员正上前方的那种旋翼头操作方式就是不稳定的。原因在于：旋翼如果受到额外气动载荷作用时，由于拉力线在俯仰轴之前，这个气动载荷会使得旋翼头向后仰，后仰导致旋翼攻角增加，旋翼受到的拉力进一步增加，很难回到先前旋翼头的初始状态。旋翼头是关键部件，也是旋翼机精妙所在。旋翼头大全[DF02旋翼头]德国人GyroTec生产的DF02旋翼头。个人认为是精工细作的典型。材料选用航空铝合金7075-T6，含预旋系统和刹车在内全重5,400克。GyroTec自产的DF02配合法国人生产的AVERSO旋翼。下图是美国的SportCopter上选用的DF02的旋翼头。[XENON旋翼头]结构上非常不同的一点是增加了一个类似直升机中用的摆振铰的部分。
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