传动轴及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种用于生产传动轴(1)的方法，该传动轴包括由复合材料制成的本体(2)和在该本体(2)的一端的联接件(3)，所述联接件(3)是中空的并且在其内表面上具有花键(4)，所述花键(4)的基部(6)界定了直径为D2的圆的周界，并且所述花键(4)的头部(5)界定了直径为D1的圆的周界，其特征在于所述方法包括以下相继的步骤：‑提供具有可膨胀部分(12)和不可膨胀部分(11)的心轴(10)；‑通过围绕该心轴(10)缠绕多条预浸渍纤维长丝来生产该本体(2)；‑将该联接件(3)围绕该本体(2)定位在该心轴(10)的可扩展部分(12)上；‑使该心轴(10)的可膨胀部分(12)膨胀，以便用该本体(2)的这些浸渍纤维来填充所述花键(4)的基部(6)；‑使与配备有该联接件(3)的所述主体(2)固化。

Transmission shaft and production method thereof

\u672c\u53d1\u660e\u6d89\u53ca\u4e00\u79cd\u7528\u4e8e\u751f\u4ea7\u4f20\u52a8\u8f74(1)\u7684\u65b9\u6cd5\uff0c\u8be5\u4f20\u52a8\u8f74\u5305\u62ec\u7531\u590d\u5408\u6750\u6599\u5236\u6210\u7684\u672c\u4f53(2)\u548c\u5728\u8be5\u672c\u4f53(2)\u7684\u4e00\u7aef\u7684\u8054\u63a5\u4ef6(3)\uff0c\u6240\u8ff0\u8054\u63a5\u4ef6(3)\u662f\u4e2d\u7a7a\u7684\u5e76\u4e14\u5728\u5176\u5185\u8868\u9762\u4e0a\u5177\u6709\u82b1\u952e(4)\uff0c\u6240\u8ff0\u82b1\u952e(4)\u7684\u57fa\u90e8(6)\u754c\u5b9a\u4e86\u76f4\u5f84\u4e3aD2\u7684\u5706\u7684\u5468\u754c\uff0c\u5e76\u4e14\u6240\u8ff0\u82b1\u952e(4)\u7684\u5934\u90e8(5)\u754c\u5b9a\u4e86\u76f4\u5f84\u4e3aD1\u7684\u5706\u7684\u5468\u754c\uff0c\u5176\u7279\u5f81\u5728\u4e8e\u6240\u8ff0\u65b9\u6cd5\u5305\u62ec\u4ee5\u4e0b\u76f8\u7ee7\u7684\u6b65\u9aa4\uff1a\u2011\u63d0\u4f9b\u5177\u6709\u53ef\u81a8\u80c0\u90e8\u5206(12)\u548c\u4e0d\u53ef\u81a8\u80c0\u90e8\u5206(11)\u7684\u5fc3\u8f74(10)\uff1b\u2011\u901a\u8fc7\u56f4\u7ed5\u8be5\u5fc3\u8f74(10)\u7f20\u7ed5\u591a\u6761\u9884\u6d78\u6e0d\u7ea4\u7ef4\u957f\u4e1d\u6765\u751f\u4ea7\u8be5\u672c\u4f53(2)\uff1b\u2011\u5c06\u8be5\u8054\u63a5\u4ef6(3)\u56f4\u7ed5\u8be5\u672c\u4f53(2)\u5b9a\u4f4d\u5728\u8be5\u5fc3\u8f74(10)\u7684\u53ef\u6269\u5c55\u90e8\u5206(12)\u4e0a\uff1b\u2011\u4f7f\u8be5\u5fc3\u8f74(10)\u7684\u53ef\u81a8\u80c0\u90e8\u5206(12)\u81a8\u80c0\uff0c\u4ee5\u4fbf\u7528\u8be5\u672c\u4f53(2)\u7684\u8fd9\u4e9b Impregnated fiber filling the spline (4) of the base (6); and the equipped with the connecting piece (3) of the body (2) curing.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传动轴及其生产方法专利技术目的本专利技术涉及一种传动轴以及用于生产所述传动轴的制造方法。本专利技术还涉及设计成位于传动轴本体的一端的联接部件。现有技术传动轴由本体和被安排在本体的末端处的联接部件制成，这些联接部件旨在提供到例如齿轮箱或万向节的链接。航空领域中的示例性应用是使用传动轴来驱动飞机机翼的襟翼。汽车领域中的另一示例性应用是在车辆的变速箱和后桥之间使用传动轴。已知由复合材料制成所述轴的本体并且将金属联接部件附接到本体。因此，文献US7,874,925和US2006/0258469描述了一种用于生产具有复合管和多个金属联接件的轴的方法，这些金属联接件被轴向地压到该聚合管的末端上。这些联接件配备有设计成在管的外表面中开出沟槽的齿，从而在管和这些联接件之间形成机械链接。形成这样的沟槽产生碎屑，在文献US7,874,925的情况下，碎屑被收集在联接部件中的齿旁边加工出的凹陷中。在这些文献中描述的方法的主要缺点在于，必须损坏管来将联接部件附接到所述轴的本体上。这可能引入在使用过程中将生长的裂缝。此外，碎屑和被设计为收集碎屑的凹陷的存在防止了在联接部件与管之间实现全接触。因此，管/联接部件的组件形成了具有间隙和孔隙的结构，该结构随时间不利地影响联接部件的机械强度，所述部件对环境条件(湿度、温度变化、诸如如油和除冰剂的外部损坏元素)更敏感，并且当旋转方向反转时具有较低的疲劳强度。此外，由于变形管和碎屑的不同机械性能，管和联接件形成了具有不同负荷承载区域的机械组件。从文献DE102011053480中已知一种用于制造连接杆的方法，其中，尚未固化(即仍可变形)的中空本体径向缩回、然后滑入尖端中。然后将可胀大元件放置在整个本体内部，使得该本体的外表面的末端与尖端的内表面匹配。换句话说，通过在本体内施加压力来使软套管状本体胀大。这种方法的问题是精确地控制膨胀程度，并且因此是精确地控制本体的内直径。在没有精确控制的情况下，内直径容易沿着本体的轴线变化，并且在一次运行和下一次运行之间变化。航空领域和其他领域中公差是低的。能够将尺寸保证在十分之一毫米内是非常重要的。此外，由于膨胀发生在整个轴上，所述膨胀必须在模具内发生，这增加了机加工成本。从文献DE3408650中已知一种用于通过长丝缠绕并将织物管放置在泡沫芯上制造轴的方法。在制造之后，芯保留在轴内。这意味着随每个部件损失该工具，并且重量增加，这在航空中是不可接受的。该方法还具有需要增强剂和粘合剂的缺点，所述增强剂和粘合剂与在整个本体上实现均匀结构的目标不相容，推荐均匀结构以防止轴的本体内部的差异膨胀问题。专利技术目标本专利技术旨在提供一种用于制造传动轴的方法，其中在将联接件附接到轴的本体的末端的过程中固持整个本体。本专利技术还旨在提供一种用于制造传动轴的方法，贯穿该方法具有可控的精确几何尺寸。本专利技术还旨在提供一种传动轴，该传动轴在传动轴的联接件和本体之间没有间隙或孔隙、并且在整个本体上具有均匀的结构。本专利技术的主要特征元素本专利技术涉及一种用于生产传动轴的方法，该传动轴包括由复合材料制成的本体和在该本体的一端的联接部件，所述联接部件是中空的并且在其内表面上具有花键，所述花键的基部界定了直径为D2的圆的周界，并且所述花键的头部界定了直径为D1的圆的周界，其特征在于所述方法包括以下相继的步骤：-提供具有可膨胀部分和不可膨胀部分的心轴；-通过围绕该心轴缠绕多条预浸渍纤维长丝来生产该本体；-将该联接部件围绕该本体定位在该心轴的可扩展部分上；-使该心轴的可膨胀部分膨胀，以便用该本体的这些预浸渍纤维来填充所述花键的基部；-使配备有该联接部件的所述主体固化。根据本专利技术的具体实施例，该方法包括以下特征中的至少一者或适当组合：-在该本体被固化之前，围绕该本体来定位该联接部件；-通过长丝缠绕形成的所述本体的外直径略小于所述直径D1；-所述花键沿该联接部件的整个长度延伸；-该联接部件的内表面具有垂直于所述花键延伸的凹槽，并且该心轴的可膨胀部分的膨胀还使得能够用该本体的这些预浸渍纤维来填充该凹槽；-该传动轴在其每个末端处具有联接部件，并且其中该心轴包括在每一末端端接有(encadre)该可扩张部分的所述不可膨胀部分。本专利技术还涉及一种传动轴，该传动轴具有复合本体和在该本体的一端处围绕该本体定位的中空联接部件，所述联接部件的内表面具有花键，所述复合本体完全填充所述花键从而确保该本体与所述花键之间的每个点处不留间隙地接触。根据本专利技术的具体实施例，该传动轴包括以下特征中的至少一者或适当组合：-所述花键沿该联接部件的整个长度延伸；-该联接部件的内表面具有垂直于所述花键延伸的凹槽；-这个或这些凹槽或凹槽围绕该联接部件的整个周界延伸；-该传动轴在该本体的每个末端都具有联接部件；本专利技术还涉及一种中空联接部件，该中空联接部件在其内表面上具有沿着该联接部件的整个长度延伸的花键。根据本专利技术的具体实施例，该联接部件包括以下特征中的至少一者或适当组合：-该联接部件的内表面具有垂直于所述花键延伸的一个或多个凹槽；-所述花键的基部是平坦的；-所述花键的头部是截头形的。最后，本专利技术涉及包括上述联接部件的传动轴。附图简要说明图1是根据本专利技术的传动轴的侧视图。图2示出了根据本专利技术的联接件的侧视图和沿线A-A截取的截面。图3示出了根据本专利技术的联接件的侧视图，示出了花键的头部(R1)和基部(R2)处的半径的区域B的放大视图，并且示出了截面从而展示花键的几何形状。图4示出了根据本专利技术组装的三个心轴的轴向截面。中间心轴是不可膨胀的，并且两侧的心轴是可膨胀的。图5示出了根据本专利技术的管的轴向截面，该管是通过围绕这三个心轴缠绕长丝获得的。图6示出了根据本专利技术的滑动到管上的联接部件的轴向截面。图7示出了图6中的联接部件中附接在管周围的一个联接部件的放大视图。图8是示出了在可膨胀心轴膨胀之前管在联接部件内部的位置的局部视图。图9示出了在可膨胀心轴膨胀之前和之后管在联接部件内部的位置的两个局部视图。图10示出了在移除这些心轴之后的根据图6的组件。关键词(1)传动轴(2)管，也称为传动轴的本体(3)联接部件，也称为联接件(4)花键，也称为联接部件的内壁(也称为内表面)上的纵向凹槽(5)齿，也称为花键头部(6)花键基部，也称为中空(7)横向凹槽(8)凸缘(9)紧固孔口(10)心轴(11)心轴的不可膨胀部分(12)心轴的可膨胀部分专利技术详细说明本专利技术涉及一种用于制造传动轴的方法和使用所述方法获得的传动轴。本专利技术还涉及定位在轴的一端的联接部件，此部件的特定形状使得该部件能够在使用时优化负荷承载，并且确保联接部件与轴的本体之间的全接触。如图1所示，传动轴1包括由复合材料制成的管2和定位在管2的每一端的联接部件3。图2和图3中所示的联接部件3是中空的并且设计成围绕管2进行组装。该联接部件的圆柱形内壁具有沿着内壁的整个长度平行于该部件的轴向方向延伸的一系列纵向凹槽4(也称为花键)。更确切地讲，带花键的内壁具有由平坦基部6分开的一系列齿5。如图3所示，这些齿的头部处的开口上至55°。这些齿优选地被钝化以防止在轴的制造过程中损坏复合管的纤维。因此，这些齿的顶点可以具有截头尖端。如图3所示，这些齿5的顶点(也称为花键头部)界定了直径为D1(半径1表示为R1)的圆的周界，并且平滑基部6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产传动轴(1)的方法，该传动轴包括复合本体(2)和在该本体(2)的一端的联接部件(3)，所述联接部件(3)是中空的并且在其内表面上具有花键(4)，所述花键(4)的基部(6)界定了直径为D2的圆的周界，并且所述花键(4)的头部(5)界定了直径为D1的圆的周界，其特征在于所述方法包括以下相继的步骤：‑提供具有可膨胀部分(12)和不可膨胀部分(11)的心轴(10)；‑通过围绕该心轴(10)缠绕多条预浸渍纤维长丝来生产该本体(2)；‑将该联接部件(3)围绕该本体(2)定位在该心轴(10)的可扩展部分(12)上；‑使该心轴(10)的可膨胀部分(12)膨胀，以便用该本体(2)的这些预浸渍纤维来填充所述花键(4)的基部(6)；‑使配备有该联接部件(3)的所述主体(2)固化；‑移除该心轴(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.09 BE 2014/06761.一种用于生产传动轴(1)的方法，该传动轴包括复合本体(2)和在该本体(2)的一端的联接部件(3)，所述联接部件(3)是中空的并且在其内表面上具有花键(4)，所述花键(4)的基部(6)界定了直径为D2的圆的周界，并且所述花键(4)的头部(5)界定了直径为D1的圆的周界，其特征在于所述方法包括以下相继的步骤：-提供具有可膨胀部分(12)和不可膨胀部分(11)的心轴(10)；-通过围绕该心轴(10)缠绕多条预浸渍纤维长丝来生产该本体(2)；-将该联接部件(3)围绕该本体(2)定位在该心轴(10)的可扩展部分(12)上；-使该心轴(10)的可膨胀部分(12)膨胀，以便用该本体(2)的这些预浸渍纤维来填充所述花键(4)的基部(6)；-使配备有该联接部件(3)的所述主体(2)固化；-移除该心轴(10)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在该本体被固化之前，围绕该本体(2)来定位该联接部件(3)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过长丝缠绕形成的所述本体(2)的外直径略小于所述直径D1。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，该心轴(10)是金属的。5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述花键(4)沿该联接部件(3)的整个长度延伸。6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，该联接部件(3)的内表面具有垂直于所述花键(4)延伸的凹槽(7)，并且该心轴(10)的可膨胀部分(12)的膨胀还使得能够用该本体(2)的这些预浸渍纤维来填充该凹槽(7)。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·博弗鲁，
申请(专利权)人：BD发明股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE