传动轴制造方法和传动轴技术

本发明专利技术提供的传动轴制造方法和传动轴，涉及复合材料应用领域。该传动轴通过玄武岩纤维增强复合材料制成，具有低成本、高性能、可回收利用、可降解的特点，绿色环保无污染。该传动轴制造方法简单，工艺成熟，制造出的传动轴不仅能达到金属传动轴的承载力、抗疲劳性等要求，还有利于传动轴的轻量化设计。该传动轴制造方法操作方便，可实现大批量生产。

Manufacturing Method of Drive Shaft and Drive Shaft

The invention provides a transmission shaft manufacturing method and a transmission shaft, which relates to the application field of composite materials. The transmission shaft is made of basalt fiber reinforced composite material, which has the characteristics of low cost, high performance, recyclable, degradable, green, environmental protection and pollution-free. The manufacturing method of the transmission shaft is simple and the technology is mature. The transmission shaft manufactured not only meets the requirements of the bearing capacity and fatigue resistance of the metal transmission shaft, but also is conducive to the lightweight design of the transmission shaft. The manufacturing method of the transmission shaft is easy to operate and can realize mass production.

【技术实现步骤摘要】
传动轴制造方法和传动轴
本专利技术涉及复合材料应用领域，具体而言，涉及一种传动轴制造方法和传动轴。
技术介绍
随着环保、节能等呼声越来越高，推进汽车轻量化已成为汽车工业发展的主题。研究表明，在汽车的整车轻量化中，簧下结构的减重效果显著。簧下减重1kg，可达到整车减重5-10kg的效果。更低的自重可有效节省油耗，提升操控性；而更低的簧下质量能减轻弹簧负荷，改善轮胎抓地力和减振效果，提升乘坐舒适度。有鉴于此，设计制造出一种传动轴，能够实现轻量化设计，同时满足传动轴的承载能力和抗疲劳性能，是目前重复合材料应用领域中急需改善的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的包括提供一种传动轴制造方法，采用玄武岩纤维增强复合材料作为中间结构层和外护层，将玄武岩纤维增强复合材料应用到传动轴生产中，传动轴的中间结构层采用连续玄武岩纤维，传动轴的外护层采用切割后的玄武岩纤维，在满足传动轴承载性能和抗疲劳性能等要求的同时，实现传动轴的轻量化设计，降低生产成本。本专利技术的目的还包括提供一种传动轴，采用玄武岩纤维增强复合材料制成。玄武岩纤维增强复合材料采用热塑性树脂或热固性树脂作为复合材料基体，采用玄武岩纤维作为增强体。该传动轴能够回收再利用或回收降解，绿色环保。本专利技术改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。本专利技术提供的一种传动轴制造方法，包括：制备中间结构层，采用玄武岩纤维增强复合材料作为中间结构层，所述玄武岩纤维增强复合材料采用热塑性树脂或热固性树脂作为复合材料基体，采用连续玄武岩纤维作为增强体。获取连续玄武岩纤维丝束预浸带，将所述玄武岩纤维丝束预浸带进行铺层设计，成型为所述中间结构层。制备外护层，获取玄武岩纤维丝束预浸带，将所述连续玄武岩纤维丝束预浸带进行切割，形成预浸料。所述预浸料以喷射工艺喷涂在所述中间结构层的外表面，形成所述外护层。制备内衬层。进一步地，所述制备中间结构层的步骤还包括：获取玄武岩纤维原纱：将粉碎后的玄武岩原石加热熔化，呈熔融态；通过漏板后形成多根玄武岩单丝。对多根所述玄武岩单丝进行浸润剂上浆，并将多根所述玄武岩单丝拉成一股原纱。进一步地，所述获取玄武岩纤维原纱的步骤还包括：将所述玄武岩原石投入到玄武岩熔岩炉铂金坩埚中进行加热，加热温度范围为1350℃至1650℃。进一步地，所述获取连续玄武岩纤维丝束预浸带的步骤包括：将玄武岩纤维原纱直接浸润环氧树脂或尼龙树脂，形成连续玄武岩纤维丝束预浸带。进一步地，将所述连续玄武岩纤维丝束预浸带按照预设铺层角度缠绕成型为所述中间结构层，所述缠绕成型工艺采用干法缠绕成型。进一步地，所述制备外护层的步骤中，所述预浸料为短切纤维，所述连续玄武岩纤维丝束预浸带的切割长度为5mm至10mm。进一步地，所述制备内衬层的步骤包括：在所述中间结构层的内表面设置金属镀层，形成所述内衬层。本专利技术提供的一种传动轴，采用上述的传动轴制造方法，所述传动轴采用玄武岩纤维增强复合材料制成，所述玄武岩纤维增强复合材料采用热塑性树脂或热固性树脂作为复合材料基体，采用玄武岩纤维作为增强体。所述传动轴能够回收再利用或回收降解。进一步地，所述传动轴采用热塑性树脂作为复合材料基体，当所述传动轴废弃时，可将所述传动轴进行回收再利用。将所述传动轴加热，使所述热塑性树脂熔化后，从液态基体中分离出玄武岩纤维。将分离出的所述玄武岩纤维重熔、重新拉丝成新的纤维，再利用。进一步地，所述传动轴采用热固性树脂作为复合材料基体，当所述传动轴废弃时，将所述传动轴进行回收降解；将所述传动轴粉碎充当填料或在自然条件下降解。本专利技术提供的传动轴制造方法和传动轴有以下几个方面的有益效果：本专利技术提供的传动轴制造方法，采用连续玄武岩纤维丝束预浸带进行铺层设计，成型为传动轴的中间结构层。再制备传动轴的外护层，将连续玄武岩纤维丝束预浸带进行切割后，形成预浸料，然后采用喷射工艺将预浸料喷涂在中间结构层的外表面，形成外护层。该传动轴制造方法工艺简单、操作方便，原材料丰富，且成本低，可以实现回收再利用，节约资源，绿色环保。本专利技术提供的传动轴，采用上述的传动轴制造方法，以玄武岩纤维增强复合材料作为中间结构层和外护层，将玄武岩纤维增强复合材料应用到传动轴生产中，传动轴的中间结构层采用连续玄武岩纤维，传动轴的外护层采用切割后的玄武岩纤维，在满足传动轴承载性能和抗疲劳性能等要求的同时，实现传动轴的轻量化设计，原材料丰富，大大降低生产成本，提高传动轴的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术具体实施例提供的传动轴制造方法的工艺流程示意图；图2本专利技术具体实施例提供的传动轴制造方法中，获取玄武岩纤维原纱的设备结构示意图；图3为本专利技术具体实施例提供的传动轴的结构示意图；图4为图3中A处的局部放大图；图5为本专利技术具体实施例提供的传动轴的外护层中，短切纤维的分布形态结构示意图。图标：100-传动轴；110-中间结构层；130-外护层；150-内衬层；101-加料斗；102-铂金坩埚；103-漏板；104-浸润剂；105-集束轮；106-排线器；107-收卷器；108-单丝；120-原纱。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。随着环保、节能等呼声越来越高，推进汽车轻量化已成为汽车工业发展的主题。研究表明，在汽车的整车轻量化中，簧下结构的减重效果显著。簧下减重1kg，可达到整车减重5-10kg的效果。更低的自重可有效节省油耗，提升操控性，而更低的簧下质量能减轻弹簧负荷，改善轮胎抓地力和减振效果，提升乘坐舒适度。高性能纤维增强复合材料具有加工能耗低、轻质高强、可设计性强、耐锈蚀、成型工艺性好等优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传动轴制造方法，其特征在于，包括：制备中间结构层，采用玄武岩纤维增强复合材料作为中间结构层，所述玄武岩纤维增强复合材料采用热塑性树脂或热固性树脂作为复合材料基体，采用连续玄武岩纤维作为增强体；获取连续玄武岩纤维丝束预浸带，将所述玄武岩纤维丝束预浸带进行铺层设计，成型为所述中间结构层；制备外护层，获取玄武岩纤维丝束预浸带，将所述连续玄武岩纤维丝束预浸带进行切割，形成预浸料；所述预浸料以喷射工艺喷涂在所述中间结构层的外表面，形成所述外护层；制备内衬层。

【技术特征摘要】
1.一种传动轴制造方法，其特征在于，包括：制备中间结构层，采用玄武岩纤维增强复合材料作为中间结构层，所述玄武岩纤维增强复合材料采用热塑性树脂或热固性树脂作为复合材料基体，采用连续玄武岩纤维作为增强体；获取连续玄武岩纤维丝束预浸带，将所述玄武岩纤维丝束预浸带进行铺层设计，成型为所述中间结构层；制备外护层，获取玄武岩纤维丝束预浸带，将所述连续玄武岩纤维丝束预浸带进行切割，形成预浸料；所述预浸料以喷射工艺喷涂在所述中间结构层的外表面，形成所述外护层；制备内衬层。2.根据权利要求1所述的传动轴制造方法，其特征在于，所述制备中间结构层的步骤还包括：获取玄武岩纤维原纱：将粉碎后的玄武岩原石加热熔化，呈熔融态；通过漏板后形成多根玄武岩单丝；对多根所述玄武岩单丝进行浸润剂上浆，并将多根所述玄武岩单丝拉成一股原纱。3.根据权利要求2所述的传动轴制造方法，其特征在于，所述获取玄武岩纤维原纱的步骤还包括：将所述玄武岩原石投入到玄武岩熔岩炉铂金坩埚中进行加热，加热温度范围为1350℃至1650℃。4.根据权利要求1所述的传动轴制造方法，其特征在于，所述获取连续玄武岩纤维丝束预浸带的步骤包括：将玄武岩纤维原纱直接浸润环氧树脂或尼龙树脂，形成连续玄武岩纤维丝束预浸带。5.根据权利要求4所述的传动轴制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨中甲，宋婷，郭国万，郑知，江雷，
申请(专利权)人：北航四川西部国际创新港科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51