一种基于智能复合材料的复合型齿轮制造技术

本发明专利技术公开一种基于智能复合材料的复合型齿轮。该齿轮将智能复合材料腹板与金属齿圈连接，保证齿轮啮合强度的同时实现了轻量化。齿轮腹板部分基于智能复合材料，将复合材料的部分区域改性，如：加入压电纳米颗粒、碳纳米管等使其具有压电特性、压阻特性、热敏效应等，将结构与传感检测功能集于一体。通过智能复合材料腹板实时检测齿轮温度、应力、应变、振动等，提高齿轮耐用性和可靠性，并减少检查和结构的维护成本。同时，由于压阻特性与齿轮结构设计产生的附加阻尼，使得该齿轮拥有额外减振效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能复合材料的复合型齿轮
本专利技术涉及齿轮传动领域，具体是一种基于智能复合材料的能够实现运行状态实时监测的复合型齿轮。
技术介绍
在航空传动领域，齿轮的健康监测和重量一直是业内关注的重点。对于前者，齿轮长期在高速、重载、高温、高压的恶劣环境下运转,很容易诱发剧烈振动或产生失效，并且一旦发生后果不堪设想。使用健康监测，可以检测齿轮的实时工况，避免齿轮失效。对于后者，航空设备天然要求重量轻。除却在机体的结构设计和材料选用方面考虑减重，还要求齿轮等零件的质量尽可能小。因此,需要一种能够实时监测齿轮健康、减振的轻量化齿轮。在减轻齿轮重量方面，传统轻量化齿轮的方式大多是采取薄腹板、薄轮缘设计，但伴随而来的是齿轮刚度降低、更容易发生变形，进而导致齿轮失效。凭借其出色的比强度、比刚度，复合材料在航空航天领域得到了广泛关注和应用，亦有研究学者提出采用复合材料代替金属制造齿轮。与金属齿轮相比，复合材料齿轮虽然具有降噪、质轻、易于加工等优点，但存在接触强度和耐磨性不足等缺点。在齿轮实时监测方面，传统齿轮的实时传感方法是利用热电偶与压阻薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于智能复合材料的复合型齿轮，其特征在于，包括轮缘、智能复合材料腹板组件、轮毂；所述智能复合材料腹板组件位于轮缘与轮毂之间；智能复合材料腹板组件中包括若干智能传感材料区域，该智能传感材料区域内具有压电纳米颗粒、碳纳米管聚合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于智能复合材料的复合型齿轮，其特征在于，包括轮缘、智能复合材料腹板组件、轮毂；所述智能复合材料腹板组件位于轮缘与轮毂之间；智能复合材料腹板组件中包括若干智能传感材料区域，该智能传感材料区域内具有压电纳米颗粒、碳纳米管聚合物。


2.根据权利要求1所述的复合型齿轮，其特征在于，所述智能复合材料腹板组件材料为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维复合材料中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的复合型齿轮，其特征在于，所述智能复合材料腹板组件与轮缘、轮毂通过螺栓紧固件连接实现固定装配，包括两块相互贴合的智能复合材料腹板；轮缘插装在智能复合材料腹板组件中。


4.根据权利要求1或2所述的复合型齿轮，其特征在于，所述智能复合材料腹板组件与轮缘、轮毂通过粘合剂连接；智能复合材料腹板组件与轮缘、轮毂连接处设置类花键。


5.一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旦，林瑶洁，陈蔚芳，朱如鹏，李苗苗，陈柏，王尧尧，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32