一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于連接結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳動軸是汽車傳動系統(tǒng)中的一個重要部件，主要用于汽車傳動系統(tǒng)的萬向傳動裝置中。復(fù)合材料傳動軸與金屬傳動軸相比重量輕，耐腐蝕，振動衰減打，噪聲低，不導(dǎo)磁，免維護(hù)，可減少支撐軸承數(shù)量，同時還具有較強(qiáng)的位移補(bǔ)償功能。復(fù)合材料傳動軸在實際應(yīng)用時，如何實現(xiàn)軸系扭轉(zhuǎn)、拉、壓載荷的平穩(wěn)傳遞，其與兩端金屬法蘭叉之間的連接安裝方法至關(guān)重要。
[0003]由于復(fù)合材料傳動軸的承載較為復(fù)雜，采用某種單一連接方式通常難以保障傳動軸長期穩(wěn)定傳遞載荷的要求，例如風(fēng)力發(fā)電用復(fù)合材料傳動軸采用膠結(jié)方式與金屬傳動機(jī)構(gòu)相連，長期使用后經(jīng)常發(fā)生膠層破壞、脫落的現(xiàn)象。另外纖維纏繞復(fù)合材料材質(zhì)較脆且各向異性，采取機(jī)械連接容易導(dǎo)致連接部位的應(yīng)力集中，降低連接效率。因此就需要設(shè)計一種連接更可靠，適合纏繞成型復(fù)合材料傳動軸的連接方式。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種強(qiáng)度高，容易在生產(chǎn)中實現(xiàn)的金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，用于纏繞成型復(fù)合材料軸管與金屬法蘭叉連接裝配時，降低連接部位的應(yīng)力集中，增強(qiáng)連接部位的抗變形能力，實現(xiàn)軸系扭轉(zhuǎn)、拉、壓載荷的平穩(wěn)傳遞。
[0005]為此，本實用新型提供了一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，包括復(fù)合材料軸管和設(shè)于復(fù)合材料軸管兩端的金屬法蘭叉，所述金屬法蘭叉通過過盈連接插接在復(fù)合材料軸管內(nèi)，所述法蘭叉與復(fù)合材料軸管的連接面上設(shè)有齒紋，所述復(fù)合材料軸管內(nèi)表面設(shè)有粘結(jié)層。
[0006]所述復(fù)合材料軸管與兩端金屬法蘭叉過盈連接部位的過盈量不超過0.5_。
[0007]所述復(fù)合材料為碳纖維/環(huán)氧樹脂。
[0008]所述軸管與兩端金屬法蘭叉連接部位通過纏繞碳纖維/環(huán)氧樹脂增厚l_2mm。
[0009]所述粘結(jié)層為環(huán)氧樹脂。
[00?0]所述粘結(jié)層均勾分布，厚度為1-2 mm。
[0011]所述碳纖維/環(huán)氧樹脂中碳纖維為T300、T700或T800中的一種。
[0012]所述環(huán)氧樹脂為E_44(6101)環(huán)氧樹脂。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的這種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料軸管與兩端法蘭叉之間通過過盈連接、膠結(jié)和齒紋連接三種方式結(jié)合進(jìn)行連接，膠結(jié)結(jié)構(gòu)具有一定的韌性和變形補(bǔ)償能力，不僅降低了連接部位應(yīng)力集中的現(xiàn)象，同時膠結(jié)與過盈連接并用的方式增強(qiáng)了連接部位的強(qiáng)度和抗變形能力，實現(xiàn)軸系扭轉(zhuǎn)、拉、壓載荷的平穩(wěn)傳遞。
[0014]下面將結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、金屬法蘭叉;2、復(fù)合材料軸管。
【具體實施方式】
[0017]實施例1:
[0018]為了降低復(fù)合材料軸管2與金屬法蘭叉I連接裝配時連接部位的應(yīng)力集中，本實施例提供了一種如圖1所示的金屬法蘭叉I和復(fù)合材料軸管2的連接結(jié)構(gòu)，所述金屬法蘭叉I插接在復(fù)合材料軸管2內(nèi)，金屬法蘭叉I與復(fù)合材料軸管2過盈連接，所述金屬法蘭叉I與復(fù)合材料軸管2的連接面上設(shè)有齒紋，所述復(fù)合材料軸管2內(nèi)表面設(shè)有粘結(jié)劑。
[0019]如圖1所示，復(fù)合材料軸管2與兩端金屬法蘭叉I之間的膠結(jié)連接:首先采用丙酮清洗除去復(fù)合材料軸管2和金屬法蘭叉I連接面的污物，復(fù)合材料軸管2粘接面采用加工完成的齒紋面;其次，將粘結(jié)劑均勻涂敷在連接面上形成粘結(jié)層，并控制粘結(jié)劑的厚度和均勻性;然后采用壓機(jī)壓裝將金屬法蘭叉I壓入復(fù)合材料軸管2內(nèi)，注意壓裝過程壓機(jī)的操作控制;最后常溫固化。
[0020]復(fù)合材料軸管2與兩端金屬法蘭叉I之間通過過盈連接、膠結(jié)和齒紋連接三種方式結(jié)合進(jìn)行連接，膠結(jié)結(jié)構(gòu)具有一定的韌性和變形補(bǔ)償能力，不僅降低了連接部位應(yīng)力集中的現(xiàn)象，同時膠結(jié)與過盈連接并用的方式增強(qiáng)了連接部位的強(qiáng)度和抗變形能力，實現(xiàn)軸系扭轉(zhuǎn)、拉、壓載荷的平穩(wěn)傳遞。
[0021]實施例2:
[0022]本實施例提供了一種金屬法蘭叉I和復(fù)合材料軸管2的連接結(jié)構(gòu)，包括復(fù)合材料軸管2和設(shè)于復(fù)合材料軸管2兩端的金屬法蘭叉I，金屬法蘭叉I插接在復(fù)合材料軸管2內(nèi)，金屬法蘭叉I與復(fù)合材料軸管2過盈連接，過盈量不超過0.5_，以免破壞軸管及影響傳動軸的整體性能。法蘭叉與復(fù)合材料軸管2的連接面上設(shè)有齒紋，復(fù)合材料軸管2內(nèi)表面設(shè)有粘結(jié)劑，粘結(jié)層厚度為同時，為避免連接區(qū)域破壞，復(fù)合材料軸管2與兩端金屬法蘭叉I連接部位通過纏繞復(fù)合材料增厚1-2mm。
[0023]本實施例中，復(fù)合材料為碳纖維/環(huán)氧樹脂為已知材料名稱，為碳纖維浸上樹脂得來，是現(xiàn)有技術(shù)，其中碳纖維為T300、T700或T800中的一種，環(huán)氧樹脂為E-44(6101)環(huán)氧樹脂;粘結(jié)層為E-44(6101)環(huán)氧樹脂，均勻涂敷在連接面，控制粘結(jié)劑的厚度為l_2mm和均勻性。
[0024]本實施例提供的金屬法蘭叉I和復(fù)合材料軸管2的連接結(jié)構(gòu)，采用本實用新型設(shè)計的過盈連接連接、膠結(jié)和齒紋連接方案制作的復(fù)合材料傳動軸，在保證軸管連接區(qū)域的連接強(qiáng)度的同時，減少了復(fù)合材料軸管2與金屬法蘭叉I連接部位的應(yīng)力集中，傳動軸傳遞扭矩提高1.5倍以上，產(chǎn)品使用壽命提高3年以上。
[0025]綜上所述，本實用新型通過復(fù)合材料軸管2與兩端法蘭叉之間的過盈連接、膠結(jié)和齒紋連接三種方式結(jié)合進(jìn)行連接，膠結(jié)結(jié)構(gòu)具有一定的韌性和變形補(bǔ)償能力，不僅降低了連接部位應(yīng)力集中的現(xiàn)象，同時膠結(jié)與過盈連接并用的方式增強(qiáng)了連接部位的強(qiáng)度和抗變形能力，實現(xiàn)軸系扭轉(zhuǎn)、拉、壓載荷的平穩(wěn)傳遞。
[0026]本實施例沒有具體描述的部分都屬于本技術(shù)領(lǐng)域的公知常識和公知技術(shù)，此處不再詳細(xì)說明。
[0027]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構(gòu)成對本實用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，包括復(fù)合材料軸管(2)和設(shè)于復(fù)合材料軸管(2)兩端的金屬法蘭叉(I)，其特征在于:所述金屬法蘭叉(I)通過過盈連接插接在復(fù)合材料軸管(2)內(nèi)，所述法蘭叉(I)與復(fù)合材料軸管(2)的連接面上設(shè)有齒紋，所述復(fù)合材料軸管(2)內(nèi)表面設(shè)有粘結(jié)層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述復(fù)合材料軸管(2)與兩端金屬法蘭叉(I)過盈連接部位的過盈量不超過0.5_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述復(fù)合材料為碳纖維/環(huán)氧樹脂。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述軸管與兩端金屬法蘭叉(I)連接部位通過纏繞碳纖維/環(huán)氧樹脂增厚1-2_。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述粘結(jié)層為環(huán)氧樹脂。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述粘結(jié)層均勾分布，厚度為1-2 mm。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述碳纖維/環(huán)氧樹脂中碳纖維為T300、T700或T800中的一種。
【專利摘要】本實用新型屬于連接結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，包括復(fù)合材料軸管和設(shè)于復(fù)合材料軸管兩端的金屬法蘭叉，所述金屬法蘭叉通過過盈連接插接在復(fù)合材料軸管內(nèi)，所述法蘭叉與復(fù)合材料軸管的連接面上設(shè)有齒紋，復(fù)合材料軸管內(nèi)表面設(shè)有粘結(jié)層。本實用新型提供的這種金屬法蘭叉和復(fù)合材料軸管的連接結(jié)構(gòu)，不僅降低了連接部位應(yīng)力集中的現(xiàn)象，同時膠結(jié)與過盈連接并用的方式增強(qiáng)了連接部位的強(qiáng)度和抗變形能力，實現(xiàn)軸系扭轉(zhuǎn)、拉、壓載荷的平穩(wěn)傳遞。
【IPC分類】F16C3/02, F16D3/16
【公開號】CN205371341
【申請?zhí)枴緾N201521000057
【發(fā)明人】趙瑜昭
【申請人】上海航秦新材料有限責(zé)任公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月7日