一种复合材料传动轴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合材料传动轴，包括轴管，所述轴管的两端内侧分别插接一内层法兰，轴管的两端外侧分别套接一外层法兰，所述内层法兰与外层法兰通过法兰上的连接孔定位连接，且内层法兰和外层法兰分别与轴管胶接。本实用新型专利技术所述复合材料传动轴采用内外双层法兰与传动轴轴管进行胶接，增大了胶接面积，提高了传递扭矩；而且本实用新型专利技术所述传动轴制作简单，加工成本低，连接强度高，对比相同载荷要求下的金属传动轴减重30％。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料传动轴
本技术属于复合材料和传统机械加工
，具体涉及一种复合材料传动轴。
技术介绍
复合材料传动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。但是目前国内仅有的复合材料传动轴都局限于传动轴管部分，两端法兰依旧为金属材质，复合材料传动轴管与金属法兰连接形式通常有两种，一种是通过打孔，将传动轴管与进出法兰通过螺栓连接，另一种是将法兰塞入传动轴管内并在连接部分涂抹结构胶进行胶接；但是这两种连接方式均存在不同程度的缺陷：机械连接方式破坏了纤维的连续性，大大降低了传动轴的力学性能，而传统的胶接方式由于胶接面积的限制，导致胶接处的破坏载荷不高，无法完成较大扭矩的传递。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种制作简单，成本低，连接强度高的复合材料传动轴。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种复合材料传动轴，包括轴管，所述轴管的两端内侧分别插接一内层法兰，轴管的两端外侧分别套接一外层法兰，所述内层法兰与外层法兰通过法兰上的连接孔定位连接，且内层法兰和外层法兰分别与轴管胶接。优选地，所述内层法兰与轴管过盈配合，以保证两者的同轴度。优选地，所述内层法兰插入轴管部分的外表面设置有花键槽，所述花键槽沿内层法兰的轴向设置，作为储胶槽。优选地，所述外层法兰与轴管采用间隙配合，且外层法兰的内表面设置为打磨面，增加连接面的粗糙度，增加摩擦力。优选地，所述内层法兰与轴管的连接端设置一定锥度，减小胶接面端部的应力集中。优选地，所述外层法兰与轴管的连接端设置一定锥度，减小胶接面端部的应力集中。优选地，所述内层法兰和外层法兰分别通过环氧树脂结构胶与轴管胶接。优选地，所述轴管为碳纤维复合材料轴管，采用碳纤维预浸带缠绕而成。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术所述复合材料传动轴采用内外双层法兰与传动轴轴管进行胶接，增大了胶接面积，提高了传递扭矩；而且本技术所述传动轴制作简单，加工成本低，连接强度高，对比相同载荷要求下的金属传动轴减重30％。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。图1是本技术所述复合材料传动轴的结构示意图；图2是本技术所述复合材料传动轴的局部剖视图；图3是本技术所述内层法兰的结构示意图；其中：1-轴管；2-内层法兰；3-外层法兰；201-花键槽。【具体实施方式】为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例，对本技术做进一步描述。如图1和2所示，本技术所述复合材料传动轴包括轴管1，所述轴管1的两端内侧分别插接一内层法兰2，轴管1的两端外侧分别套接一外层法兰3，所述内层法兰2与外层法兰3通过法兰上的连接孔定位连接，且内层法兰2和外层法兰3分别与轴管1胶接；所述内层法兰2与轴管1过盈配合，以保证两者的同轴度。作为优选，所述内层法兰2插入轴管部分的外表面设置有花键槽201，所述花键槽201沿内层法兰2的轴向设置，作为储胶槽。作为优选，所述外层法兰3与轴管1之间采用间隙配合，且外层法兰3的内表面设置为打磨面，增加连接面的粗糙度，增加摩擦力。如图2所示，所述内层法兰2和外层法兰3与轴管1的连接端设置一定锥度(即内层法兰的颈部自法兰盘一端向远离法兰盘一端的外径保持不变，内径逐渐变大；外层法兰的颈部自法兰盘一端向远离法兰盘一端的内径保持不变，外径逐渐变小)，减小胶接面端部的应力集中。作为优选，所述内层法兰2和外层法兰3分别通过环氧树脂结构胶与轴管1胶接。作为优选，所述轴管1为碳纤维复合材料轴管，采用碳纤维预浸带缠绕而成。本技术所述复合材料传动轴的制作过程：根据设计要求，采用碳纤维预浸带利用缠绕成型工艺制作传动轴轴管；然后在内层法兰的花键槽201内涂抹结构胶，将内层法兰2插入轴管1两端，内层法兰2与轴管1过盈配合并通过结构胶胶接固定；然后在外层法兰3的内表面涂抹结构胶，将外层法兰连接孔与内层法兰连接孔对正后，再向外层法兰3与轴管1间的缝隙中注胶，加热固化(70℃保持1～2小时或常温保持3～4天)。经测试，本技术所述传动轴满足设计要求，并通过疲劳测试满足安全要求，对比金属传动轴在相同载荷要求下，本技术所述传动轴减重30％。以上所述实施例仅表达了本技术的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料传动轴，其特征在于，包括轴管，所述轴管的两端内侧分别插接一内层法兰，轴管的两端外侧分别套接一外层法兰，所述内层法兰与外层法兰通过法兰上的连接孔定位连接，且内层法兰和外层法兰分别与轴管胶接。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合材料传动轴，其特征在于，包括轴管，所述轴管的两端内侧分别插接一内层法兰，轴管的两端外侧分别套接一外层法兰，所述内层法兰与外层法兰通过法兰上的连接孔定位连接，且内层法兰和外层法兰分别与轴管胶接。


2.根据权利要求1所述的复合材料传动轴，其特征在于，所述内层法兰与轴管过盈配合，以保证两者的同轴度。


3.根据权利要求1所述的复合材料传动轴，其特征在于，所述内层法兰插入轴管部分的外表面设置有花键槽，所述花键槽沿内层法兰的轴向设置。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长喜，杨磊，赵永涛，王兆军，姜泉，石秋寒，孙家鑫，
申请(专利权)人：泰安市中研复合材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37