一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴制造技术

一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴，涉及传动轴技术领域，它包括法兰和轴管，法兰包括圆柱形定位管和键型凸起，圆柱形定位管内壁是径向定位段加工带倒角的圆柱形状，圆柱形定位管外壁套有圆环，圆环上均等分布若干个键型凸起，键型凸起端部呈圆弧状，所述的轴管内壁是高精度孔，与圆柱型定位管内壁采用过渡配合的连接方式，轴管端部设有键型通槽，键型通槽与键型凸起插接。本带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴采用金属材料制造法兰降低了复合材料轴整体制造难度；采用带有径向定位段仿键插接连接结构，整体加工难度不高，连接效果既能保证法兰和轴管高精度同轴有传递高载荷。

A Fiber Reinforced Resin Matrix Composite Drive Shaft with Metal Flange

The utility model relates to a fiber reinforced resin matrix composite drive shaft with metal flanges, which relates to the technical field of the drive shaft. The flange comprises a flange and a shaft tube. The flange comprises a cylindrical positioning tube and a key-shaped protrusion. The inner wall of the cylindrical positioning tube is a cylindrical shape with chamfer in the radial positioning section. The outer wall of the cylindrical positioning tube has a ring, and several key-shaped protrusions are equally distributed on the ring. The inner wall of the axle tube is a high-precision hole, which is connected with the inner wall of the cylindrical positioning tube by a transitional mating mode. The end of the axle tube is provided with a key groove, and the key groove is inserted with a key-type bump. The fibre reinforced resin matrix composite drive shaft with metal flange is made of metal material, which reduces the overall manufacturing difficulty of the composite shaft; the whole processing difficulty is not high by using the key-like insertion connection structure with radial positioning section, and the connecting effect can ensure that the flange and the axle tube have high precision and high load transmission on the same axis.

【技术实现步骤摘要】
一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴
：本专利技术涉及传动轴
，具体涉及一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴。
技术介绍
：纤维增强树脂基复合材料轴（以下简称复合材料）轴作为一种在机械结构中广泛应用的传动元件具有重要作用，具有自身重量轻、传动功率大、维护简单的优点，可应用于新型汽车传动系统。应用复合材料制作传动轴，轴管较易于制作，但法兰形状不规则应力大且应力状态复杂，采用复合材料与轴管一体成型难度大，目前没有应用。
技术实现思路
：本专利技术的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴，它既要保证连接能够传递足够的扭矩，同时要有良好的制造工艺性。本专利技术采用的技术方案为：一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴，包括法兰和轴管，法兰包括圆柱形定位管和键型凸起，圆柱形定位管内壁是径向定位段加工带倒角的圆柱形状，圆柱形定位管外壁套有圆环，圆环上均等分布若干个键型凸起，键型凸起端部呈圆弧状，所述的轴管内壁是高精度孔，与圆柱型定位管内壁采用过渡配合的连接方式，轴管端部设有键型通槽，键型通槽与键型凸起插接。所述的法兰采用金属加工制成，所述的轴管采用限位增长树脂基复合材料缠绕制造成型，根据铺层的设计纤维方向缠绕成型，为圆管状结构。所述的法兰金属选材为40Cr、45#钢的金属材料。所述的限位增长树脂基复合材料为碳纤维或者玻璃纤维增强环氧树脂。所述的键型凸起和键型通槽的尺寸、形状和数量均一致，加工精度不低于IT7。所述的的轴管内壁与法兰内壁采用过渡配合且精度不低于IT7，轴管与法兰同轴。所述的键型凸起加工精度不低于IT7。所述的轴管内壁是高精度孔，孔公差不低于IT7。本专利技术的有益效果是：本带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴采用金属材料制造法兰降低了复合材料轴整体制造难度；采用带有径向定位段仿键插接连接结构，整体加工难度不高，连接效果既能保证法兰和轴管高精度同轴有传递高载荷。附图说明：图1是本专利技术组合图；图2是本专利技术法兰结构图；图3是本专利技术轴管结构图。具体实施方式：参照各图，一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴，包括法兰1和轴管2，法兰1包括圆柱形定位管4和键型凸起5，圆柱形定位管4内壁是径向定位段加工带倒角的圆柱形状，圆柱形定位管4外壁套有圆环，圆环上均等分布若干个键型凸起5，键型凸起5端部呈圆弧状，所述的轴管2内壁是高精度孔，与圆柱型定位管4内壁采用过渡配合的连接方式，轴管2端部设有键型通槽3，键型通槽3与键型凸起5插接。所述的法兰1采用金属加工制成，所述的轴管2采用限位增长树脂基复合材料缠绕制造成型，根据铺层的设计纤维方向缠绕成型，为圆管状结构。所述的法兰1金属选材为40Cr、45#钢的金属材料。所述的限位增长树脂基复合材料为碳纤维或者玻璃纤维增强环氧树脂。所述的键型凸起5和键型通槽3的尺寸、形状和数量均一致，加工精度不低于IT7。所述的的轴管2内壁与法兰1内壁采用过渡配合且精度不低于IT7，轴管2与法兰1同轴。所述的键型凸起5加工精度不低于IT7。所述的轴管2内壁是高精度孔，孔公差不低于IT7。采用金属制作的法兰1和采用复合材料缠绕成型获得复合材料的轴管2，法兰1和轴管2连接形成传动轴。法兰1与轴管2连接部分加工成带有径向定位段的仿键结构，圆柱形定位管4外壁与轴管2接触保证法兰1和轴颈同轴。轴管2与法兰1连接部分带有仿键凹槽结构（键型通槽3），两者插装连接形成带有金属法兰的复合材料传动轴。本传动轴其形状为中空管形复合材料轴，传动轴由法兰1和轴管2构成，法兰1采用金属材料加工获得，轴管2采用纤维增长树脂基复合材料缠绕制造成型，依据铺层的设计纤维方向缠绕成型，形状是圆管。法兰1一侧为轴颈连接其它零件，其尺寸形状可根据需要确定，法,1另一侧为与复合材料轴管2连接结构，包括两部分，内侧是径向定位段加工带导角的圆柱形状（圆柱形定位管4），与复合材料轴管2连接部分内壁采用过渡配合精度为IT7级以上，保证法兰1和轴管2同轴；圆柱形定位管4外侧有数个（具体数量依据所传递扭矩确定）键型凸起5，端部为半圆柱形，加工精度应不低于IT7级。轴管2为复合材料缠绕管形零件，端部为连接段，包括两部分，内侧是精度较高的孔，用于和轴颈定位段配合，孔公差应为IT7级以上，由于复合材料轴颈采用纤维缠绕获得，其内表面精度主要由所用模具决定，因此通过控制模具尺寸精度可以获得较高轴管内表面尺寸精度；轴管2端部采用切削加工的方法加工有键形通槽3，尺寸、形状、数量与轴颈一侧一致，加工精度不低于IT7，并与轴颈以过渡配合连接。装配法兰1和轴管2时，采用锤击的方式轻轻将法兰装入轴管，外侧可用纤维布缠绕几圈包裹接头。综上所述，本带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴采用金属材料制造的法兰1降低了复合材料轴整体制造难度；采用带有径向定位段仿键插接连接结构，整体加工难度不高，连接效果既能保证法兰1和轴管2高精度同轴有传递高载荷。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴，其特征在于：包括法兰（1）和轴管（2），法兰（1）包括圆柱形定位管（4）和键型凸起（5），圆柱形定位管（4）内壁是径向定位段加工带倒角的圆柱形状，圆柱形定位管（4）外壁套有圆环，圆环上均等分布若干个键型凸起（5），键型凸起（5）端部呈圆弧状，所述的轴管（2）内壁是高精度孔，与圆柱型定位管（4）内壁采用过渡配合的连接方式，轴管（2）端部设有键型通槽（3），键型通槽（3）与键型凸起（5）插接。

【技术特征摘要】
1.一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴，其特征在于：包括法兰（1）和轴管（2），法兰（1）包括圆柱形定位管（4）和键型凸起（5），圆柱形定位管（4）内壁是径向定位段加工带倒角的圆柱形状，圆柱形定位管（4）外壁套有圆环，圆环上均等分布若干个键型凸起（5），键型凸起（5）端部呈圆弧状，所述的轴管（2）内壁是高精度孔，与圆柱型定位管（4）内壁采用过渡配合的连接方式，轴管（2）端部设有键型通槽（3），键型通槽（3）与键型凸起（5）插接。2.根据权利要求1所述的一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴，其特征在于：所述的法兰（1）采用金属加工制成，所述的轴管（2）采用限位增长树脂基复合材料缠绕制造成型，根据铺层的设计纤维方向缠绕成型，为圆管状结构。3.根据权利要求2所述的一种带金属法兰的纤维增强树脂基复合材料传动轴，其特征在于：所述的法兰（1）金属选材为40...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹安港，邢立峰，宗浩，荆晶，周金阳，李硕，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23