一种高性能复合材料传动轴的制作方法

本发明涉及传动零件领域，特别是涉及一种高性能复合材料传动轴，主要应用于机械、航空、航天等领域中的传动系统和精密仪器上。

背景技术：

复合材料传动轴是一种用于传递扭矩等动载荷的结构件，因其具有高比强度、高比刚度、优良的减震性、耐疲劳性和抗腐蚀等优点，应用广泛。复合材料相对金属具有高比强度和高比模量的优势，同时具有结构、功能可设计性，其制造的传动轴除达到金属传动轴的承载力要求外，还满足减重和抗疲劳性的要求。但是目前国内仅有的复合材料传动轴都局限于传动杆部分，两端依旧为金属材质，这样的产品减重效果不明显。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种高性能复合材料传动轴。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高性能复合材料传动轴，包括轴体和连接在所述轴体两端的法兰，所述轴体包括中间结构层和贴附在所述中间结构层两侧的内衬层和外护层；所述法兰部分插入固定在所述轴体两端内侧，其法兰盘外缘通过紧固件连接从动部件；所述法兰与所述从动部件之间夹置有弹性摩擦片；所述轴体和法兰均为复合材料的材质。

在本发明一个较佳实施例中，所述轴体的中间结构层为碳纤维增强环氧树脂经缠绕而成；所述内衬层为金属镀层；所述外护层为玻璃纤维增强环氧树脂经喷射而成。

在本发明一个较佳实施例中，所述金属镀层为镀镍层或镀锌层。

在本发明一个较佳实施例中，所述法兰为玻璃纤维增强环氧树脂经模压成型工艺制作而成，其与所述轴体之间通过粘结加销钉的方法连接固定。

在本发明一个较佳实施例中，所述弹性摩擦片为耐磨橡胶片。

本发明的有益效果是：本发明一种高性能复合材料传动轴，结构简单，设计合理，其从制备材料及结构设计的双重角度出发，赋予传动轴优异的质强比，有效提高了传动轴的使用性能，且成本低，节约钢铁原料，综合性能优异，市场前景广阔。

附图说明

图1是本发明一种高性能复合材料传动轴一较佳实施例的立体结构示意图；

图2是所示轴体的内部结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1.轴体，11.中间结构层，12.内衬层，13.外护层，2.法兰，3.从动部件，4.弹性摩擦片，5.紧固件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

实施例1

一种高性能复合材料传动轴，包括轴体1、法兰2、从动部件3和弹性摩擦片4。

其中，法兰2部分（除法兰盘外向外凸出的小直径部分）插入在轴体1的两端内侧，并与轴体1之间通过粘结加销钉的方法连接固定；法兰盘外缘通过紧固件5与从动部件3连接，以向从动部件传动动能。在法兰2和从动部件3之间还夹置有由耐磨橡胶制备的弹性摩擦片，其厚度为2～5mm。

所述轴体1和法兰2均由复合材料制备而成，有效降低了传动轴的重量，降低成本。具体地，

所述轴体1包括中间结构层11和贴附在中间结构层两侧的内衬层12和外护层13；其中，中间结构层11由碳纤维增强环氧树脂经缠绕而成，具有质量轻，结构强度高的特点；所述内衬层12为金属镀层，如镀镍层或镀锌层，起到防腐、防盐雾保护的作用；所述外护层13为玻璃纤维增强环氧树脂经喷射而成，起到耐高温、耐磨和抗冲击保护的作用。

所述法兰2为玻璃纤维增强环氧树脂经模压成型工艺制作而成。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种高性能复合材料传动轴，包括轴体和连接在所述轴体两端的法兰，所述轴体包括中间结构层和贴附在所述中间结构层两侧的内衬层和外护层；所述法兰部分插入固定在所述轴体两端内侧，其法兰盘外缘通过紧固件连接从动部件；所述法兰与所述从动部件之间夹置有弹性摩擦片；所述轴体和法兰均为复合材料的材质。本发明一种高性能复合材料传动轴，结构简单，设计合理，其从制备材料及结构设计的双重角度出发，赋予传动轴优异的质强比，有效提高了传动轴的使用性能，且成本低，节约钢铁原料，综合性能优异，市场前景广阔。

技术研发人员：袁江明
受保护的技术使用者：苏州市鑫渭机电修造有限公司
技术研发日：2017.02.27
技术公布日：2017.07.07