一段式复合材料汽车传动轴的制备方法_3

文档序号:9268656阅读:来源:国知局
式万向节3与后桥系统采用法兰形式连接,所述制备方法包括以下步骤:
[0079]I)具有内螺纹的复合材料管2制备:
[0080]a、将厚度为2_的玄武岩纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上,如图3所示,所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱,螺槽的深度为60mm,首先玄武岩纤维预浸料在SN的张力条件下,按照90°的角度在模具上缠绕一层后;
[0081]b、再以15N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内,从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边;
[0082]C、重复步骤a和b反复缠绕30次将螺槽缠满;
[0083]d、然后按照玄武岩纤维预浸料与模具轴向成10°将纤维在25N张力的条件下缠绕50层结束缠绕,形成复合材料管;
[0084]e、所述复合材料管在旋转烘箱内,以6r/min的速度旋转,在温度为60°C固化2h,温度为120 °C固化0.5h,温度为150 °C固化0.5h,最后将所述复合材料管通过反方向旋转脱出所述外螺纹模具,得到具有内螺纹加强筋的复合材料管2 ;该复合材料管内螺纹加强筋的螺纹宽度为6mm,螺纹截面形状为半圆形;所述复合材料管的内螺纹加强筋在承受扭矩1500Nm时,螺纹与复合材料管轴中心线的角度为20°,对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构;
[0085]2)将十字万向节I通过锥螺纹连接到步骤I)制得的具有内螺纹加强筋的复合材料管2的一端;
[0086]3)将球笼式万向节3通过锥螺纹连接到所述具有内螺纹加强筋的复合材料管2的另一端,即制得一段式复合材料汽车传动轴。
[0087]实施例6
[0088]本发明的一段式复合材料汽车传动轴的制备方法,包括分别与具有内螺纹的复合材料管两端连接的镁合金十字万向节I和镁合金球笼式万向节3,所述镁合金十字万向节与汽车动力系统连接,所述镁合金球笼式万向节与后桥系统采用法兰形式连接,所述制备方法包括以下步骤:
[0089]I)具有内螺纹的复合材料管2制备:
[0090]a、将厚度为0.5mm的玻璃纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上,如图3所示,所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱,螺槽的深度为1mm,首先玻璃纤维预浸料在1N的张力条件下,按照0°的角度在模具上缠绕一层;
[0091]b、再以1N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内,从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边;
[0092]C、重复步骤a和b反复缠绕2次将螺槽缠满;
[0093]d、然后按照玻璃纤维预浸料与模具轴向成90°将玻璃纤维预浸料在30N张力的条件下缠绕100层结束缠绕,形成复合材料管;
[0094]e、所述复合材料管在旋转烘箱内,以5r/min的速度旋转,在温度为80°C固化2h,温度为100°c固化lh,温度为180 °C固化3h,最后将所述复合材料管通过反方向旋转脱出所述外螺纹模具,得到具有内螺纹加强筋的复合材料管2 ;该复合材料管内螺纹加强筋的螺纹宽度为5mm,螺纹截面形状为半圆形;所述复合材料管的内螺纹加强筋在承受抗扭2500Nm时,螺纹与复合材料管轴中心线的角度为30°,对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构;
[0095]2)将十字万向节I通过胶结连接到步骤I)制得的具有内螺纹加强筋的复合材料管2的一端;
[0096]3)将球笼式万向节3通过胶结连接到所述具有内螺纹加强筋的复合材料管2的另一端,
[0097]即制得一段式复合材料汽车传动轴。
[0098]实施例7
[0099]本发明的一段式复合材料汽车传动轴的制备方法,包括分别与具有内螺纹的复合材料管两端连接的钢材十字万向节I和钢材球笼式万向节3,所述钢材十字万向节与汽车动力系统连接,所述钢材球笼式万向节与后桥系统采用法兰形式连接,所述制备方法包括以下步骤:
[0100]I)具有内螺纹的复合材料管2制备:
[0101]a、将厚度为Imm碳纤维缠预浸料绕至外螺纹模具上,如图3所示,所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱,螺槽的深度为20mm,首先碳纤维预浸料在9N的张力条件下,按照80°的角度在模具上缠绕一层;
[0102]b、再以15N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内,从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边;
[0103]C、重复步骤a和b反复缠绕20次将螺槽缠满;
[0104]d、然后按照碳纤维预浸料与模具轴向成90°将碳纤维预浸料在20N张力的条件下缠绕30层结束缠绕,形成复合材料管;
[0105]e、所述复合材料管在旋转烘箱内,以5r/min的速度旋转,在温度为80°C固化2h,温度为120°C固化2h,温度为150 °C固化3h,最后将所述复合材料管通过反方向旋转脱出所述外螺纹模具,得到具有内螺纹加强筋的复合材料管2 ;该复合材料管内螺纹加强筋的螺纹宽度为3mm,螺纹截面形状为半圆形;所述复合材料管的内螺纹加强筋在承受扭矩1000Nm时,螺纹与复合材料管轴中心线的角度为50°,对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构;
[0106]2)将十字万向节I铆接到步骤I)制得的具有内螺纹加强筋的复合材料管2的一端。
[0107]3)将球笼式万向节3铆接到所述具有内螺纹加强筋的复合材料管2的另一端,即制得一段式复合材料汽车传动轴。
[0108]实施例8
[0109]本发明的一段式复合材料汽车传动轴的制备方法,包括分别与具有内螺纹的复合材料管两端连接的铝合金十字万向节I和铝合金球笼式万向节3,所述铝合金十字万向节与汽车动力系统连接,所述铝合金球笼式万向节与后桥系统采用法兰形式连接,所述制备方法包括以下步骤:
[0110]I)具有内螺纹的复合材料管2制备:
[0111]a、将厚度为0.06mm的碳纤维和芳纶纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上,如图3所示,所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱,螺槽的深度为1.8mm,螺槽的深度为首先碳纤维和芳纶纤维预浸料在1N的张力条件下,按照90°的角度在模具上缠绕一层;
[0112]b、再以20N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内,从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边;
[0113]C、重复步骤a和b反复缠绕30次将螺槽缠满;
[0114]d、然后按照碳纤维和芳纶纤维预浸料与模具轴向成60°将碳纤维和芳纶纤维预浸料在1N张力的条件下缠绕30层结束缠绕,形成复合材料管;
[0115]e、所述复合材料管在旋转烘箱内,以10r/min的速度旋转,在温度为60°C固化02h,温度为120°C固化2h,温度为150 °C固化3h,最后将所述复合材料管通过反方向旋转脱出所述外螺纹模具,得到具有内螺纹加强筋的复合材料管2 ;该复合材料管内螺纹加强筋的螺纹宽度为6mm,螺纹截面形状为半圆形;所述复合材料管的内螺纹加强筋在承受扭矩3000Nm时,螺纹与复合材料管轴中心线的角度为25°,对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构;
[0116]2)将十字万向节I通过胶结连接到步骤I)制得的具有内螺纹加强筋的复合材料管2的一端;
[0117]3)将球笼式万向节3通过胶结连接到所述具有内螺纹加强筋的复合材料管2的另一端,即制得一段式复合材料汽车传动轴。
[0118]实施例9
[0119]本发明的一段式复合材料汽车传动轴的制备方法,包括分别与具有内螺纹的复合材料管两端连接的铝合金十字万向节I和铝合金球笼式万向节3,所述铝合金十字万向节与汽车动力系统连接,所述铝合金球笼式万向节与后桥系统采用法兰形式连接,所述制备方法包括以下步骤:
[0120]I)具有内螺纹的复合材料管2制备:
[0121]a、将厚度为0.8mm的碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上,如图3所示,所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱,螺槽的深度为40m
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