碳纤维管材连接结构及其制备方法技术

技术编号:12486228 阅读:104 留言:0更新日期:2015-12-11 00:32
本发明专利技术涉及一种联轴装置,具体涉及一种碳纤维管材连接结构及其制备方法,碳纤维管材连接结构包括圆柱形的轴头,所述轴头一端与碳纤维管连接,轴头与碳纤维管连接端设有法兰盘及凹槽,所述凹槽与轴头同心设置,凹槽截面形状为梯形,所述碳纤维管设有与轴头对应的法兰盘,碳纤维管端部同心设有凸块,所述凸块与凹槽匹配设置,所述轴头两端连接碳纤维管的直径比为10倍以上。本发明专利技术凸块与凹槽相互配合,使得二者连接稳固,并且在大直径比的情况下,保证轴头不脱落,安装稳固,减轻轴承磨损与管材损坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳纤维管的联轴装置,具体涉及一种。
技术介绍
碳纤维管,即通常使用的碳管,碳纤维管是用碳纤维复合材料预浸入苯乙稀基聚脂树脂,经加热、固化、拉挤、缠绕制成。碳纤维具有高强度、低密度、寿命长等特性,其比铝轻,比钢硬,是良好的民用、军用材料。碳纤维管材的耐腐蚀性、耐高温、耐磨损、耐疲劳等一系列性能决定了它的使用价值,在模型飞机、灯用支架、PC设备转轴、医疗器械、体育器材等方面应用的非常广泛。碳纤维管连接有以下方式:首先可以使用环氧树脂来连接,连接成功后如果管子里面有残留的树脂,可以用丙酮洗一下。环氧树脂是很好的粘合剂,覆铜板压制、碳纤维布加固建筑的时候都会使用到它。还能利用碳纤维管自身的结构来连接,用碳钛复合接头在碳纤维管成型的过程中进行复合连接,连接时候要考虑好受力的方式和连接件的结构。钻孔连接是其中一种方式,不过碳纤维管的强度大,硬度高,钻孔很不容易,不小心就会导致管子裂开。使用轴头连接也是一种方式,在工业设备领域,轴头也指轴的两端,轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件,一般为金属圆杆状,各段可以有不同的直径,机器中作回转运动的零件就装在轴上。而轴的两端部分通常称为轴头。轴头部分的作用通常是安装轴承,起到承载轴上设备运转的作用。碳纤维管实际应用中,经常有两管材之间直径相差较大的情况,在两管材直径比为10倍以上时,两管材之间的连接较为困难,连接时轴头直径过大,相应的重量加重,轴头连接处容易脱落,造成管材损坏,或轴承磨损等问题。
技术实现思路
为了解决上述碳纤维管的连接问题,本专利技术提供一种结构稳固,安装快捷的碳纤维管材连接结构,并提供其制备方法。本专利技术采用如下技术方案:一种碳纤维管材连接结构,包括金属轴头,所述轴头一端与碳纤维管连接,轴头与碳纤维管连接端设有法兰盘及凹槽,所述凹槽与轴头同心设置,凹槽截面形状为梯形,所述碳纤维管设有与轴头对应的法兰盘,碳纤维管端部同心设有凸块,所述凸块与凹槽形状及大小匹配设置,凸块截面形状为梯形,所述轴头两端所连接的两碳纤维管的直径比为10倍以上。所述法兰盘上均匀设有多个螺纹孔,轴头连接后,螺纹孔内穿入螺栓,紧固轴头与碳纤维管。所述轴头采用轴承合金、铜合金、铝基合金其中一种材质,所述材质具有良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性。—种碳纤维管材连接结构的制备方法,包括以下步骤:I)切削加工出轴头外部形状,包括轴头外圆形状及法兰盘形状;2)切削加工出碳纤维管的外部形状,包括碳纤维管的外圆形状及法兰盘形状;3)切削加工出轴头的梯形凹槽;4)切削加工出碳纤维管的梯形凸块;5)钻削法兰盘上的螺纹孔。管材连接时,将凸块伸入凹槽内,二者配合,然后使用螺栓穿过螺纹孔,将两法兰盘连接,加力拧紧即可。本专利技术的优点及有益效果为:本专利技术金属轴头设置梯形凹槽,碳纤维管材头部设置成梯形凸块,凸块与凹槽相互配合,使得二者连接稳固,然后通过螺栓连接法兰盘,将二者固定在一起,增加连接强度,在大直径比的情况下,保证轴头不脱落,安装稳固,减轻轴承磨损与管材损坏。本专利技术轴头连接凹槽及凸块形状均为梯形,方便安装,并且相对于圆柱形的形状,减小了加工难度。另外,本专利技术结构加工方法简单,容易实现。【附图说明】图1为碳纤维管材连接结构的结构示意图。其中,1-轴头,2-凹槽,3-螺纹孔,4-法兰盘,5-凸块,6_碳纤维管。【具体实施方式】如图1所示,一种碳纤维管材连接结构,包括铜合金制成的圆柱形轴头1,所述轴头I 一端与碳纤维管6连接,轴头I直径为碳纤维管6直径的十二倍。所述轴头I与碳纤维管6连接端设有法兰盘4及凹槽2,所述凹槽2与轴头I同心设置,凹槽2截面形状为梯形。所述碳纤维管6设有与轴头I对应的法兰盘4,碳纤维管6端部同心设有凸块5,所述凸块5与凹槽2形状及大小匹配设置,凸块5截面形状为梯形。所述轴头I及碳纤维管6的法兰盘4上均匀设置有位置对应的多个螺纹孔3,使用螺栓穿过螺纹孔3,将轴头I及碳纤维管6连接。碳纤维管材连接结构的制备方法,采用以下步骤:I)经过粗车、精车,车削加工出轴头I外部形状,包括轴头I的外圆及法兰盘4的形状;2)经过粗车、精车,车削加工出碳纤维管6的外圆形状及碳纤维管6管头的法兰盘4形状;3)经过钻削、铣削,加工出轴头的梯形凹槽2 ;4)经过粗车、精车,车削加工出碳纤维管的梯形凸块5 ;5)分别在轴头I及碳纤维管6的法兰盘4上钻削处螺纹孔3 ; 最后将凸块5插入凹槽2内,轴头及碳纤维管的法兰盘配合4连接,安装紧固。【主权项】1.一种碳纤维管材连接结构,包括金属轴头,其特征是,所述轴头一端与碳纤维管连接,轴头与碳纤维管连接端设有法兰盘及凹槽,所述凹槽与轴头同心设置,凹槽截面形状为梯形,所述碳纤维管设有与轴头对应的法兰盘,碳纤维管端部同心设有凸块,所述凸块与凹槽匹配设置,所述轴头两端所连接的两碳纤维管的直径比为10倍以上。2.根据权利要求1所述的碳纤维管材连接结构,其特征是,所述法兰盘上均匀设有多个螺纹孔。3.根据权利要求1所述的碳纤维管材连接结构,其特征是,所述轴头采用轴承合金、铜合金、铝基合金其中一种材质。4.一种碳纤维管材连接结构的制备方法,其特征是,包括以下步骤: 1)切削加工出轴头外部形状; 2)切削加工出碳纤维管的外部形状; 3)切削加工出轴头的凹槽; 4)切削加工出碳纤维管的凸块; 5)钻削法兰盘上的螺纹孔。【专利摘要】本专利技术涉及一种联轴装置,具体涉及一种,碳纤维管材连接结构包括圆柱形的轴头,所述轴头一端与碳纤维管连接,轴头与碳纤维管连接端设有法兰盘及凹槽,所述凹槽与轴头同心设置,凹槽截面形状为梯形,所述碳纤维管设有与轴头对应的法兰盘,碳纤维管端部同心设有凸块,所述凸块与凹槽匹配设置,所述轴头两端连接碳纤维管的直径比为10倍以上。本专利技术凸块与凹槽相互配合,使得二者连接稳固,并且在大直径比的情况下,保证轴头不脱落,安装稳固,减轻轴承磨损与管材损坏。【IPC分类】F16B7/18, F16D1/033, F16B7/00【公开号】CN105134701【申请号】CN201510645967【专利技术人】刘鹏, 唐远兵, 朱连凤 【申请人】淄博朗达复合材料有限公司【公开日】2015年12月9日【申请日】2015年10月8日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维管材连接结构,包括金属轴头,其特征是,所述轴头一端与碳纤维管连接,轴头与碳纤维管连接端设有法兰盘及凹槽,所述凹槽与轴头同心设置,凹槽截面形状为梯形,所述碳纤维管设有与轴头对应的法兰盘,碳纤维管端部同心设有凸块,所述凸块与凹槽匹配设置,所述轴头两端所连接的两碳纤维管的直径比为10倍以上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘鹏唐远兵朱连凤
申请(专利权)人:淄博朗达复合材料有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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