CN204041711U - 一种采用螺栓和托板螺母连接的复合材料传动轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于复合材料制造技术，涉及一种采用螺栓和托板螺母连接的复合材料传动轴。本实用新型选用螺栓和托板自锁螺母连接方法替代传统的胶接、花键连接和紧固件连接等方法，在满足使用条件的情况下，该连接方法具有装拆方便、连接可靠、可传递大扭矩及轴向力、疲劳性能好、重量轻和成本低等特点，为实现复合材料传动轴管体和金属接头的连接提供了新的技术途径。
Description
技术领域
本实用新型属于复合材料制造技术，涉及一种采用螺栓和托板螺母连接的复合材料传动轴。
背景技术
复合材料传动轴与钢制传动轴相比，重量减轻约50％(纯管体，不考虑金属接头)，高速运转性能更佳，轴可以做的更长，从而减少传动轴的数目，省去两轴中间的支承结构，还具有耐腐蚀、耐疲劳和减振性能好等特点，目前已在航空、船舶和汽车行业得到广泛应用。
复合材料传动轴的管体一般为纤维增强塑料，而两端的接头还是金属的，传统的管体和接头连接方法主要有胶接、花键连接和紧固件连接等几种，但这些传统连接方法均有各自缺点：胶接强度不大，施工复杂，胶接质量不易保证，且不易检测；花键连接可传递较小扭矩，但不能传递大轴向力；紧固件连接需采用法兰型接头，重量和外径均有很大增加。
发明内容
本实用新型的目的是：提出一种装拆方便、连接可靠和疲劳性好的采用螺栓和托板螺母连接的复合材料传动轴。
本实用新型的技术方案是：复合材料传动轴为不同长度及直径的圆柱形管体结构，管体结构的两端均安装金属接头，其两端的金属接头内壁分别安装有环形支架，环形支架上均匀开有螺栓孔，托板螺母安装在螺栓孔内，限位卡箍置于托板螺母上，并卡在环形支架的卡槽中，圆柱形管体结构上与环形支架螺栓孔对应的位置处安装螺栓。
所述的环形支架的个数为1～5个。
所述的环形支架螺栓孔的直径大于托板螺母的直径1～5mm。
本实用新型的优点是：本实用新型采用在复合材料传动轴两端的金属接头内安装环形支架、限位卡箍和托板螺母，使得复合材料传动轴具有装拆方便、连接可靠、可传递大扭矩及轴向力、疲劳性能好、重量轻和成本低等特点，可以广泛应用于航空、船舶、汽车及其它机械领域。还可应用到传动轴管体和接头材料不相同时的其它情况。
附图说明
图1是本实用新型的外形结构示意图；
图2是图1的剖视图；
图3是图1一端的剖视图。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型的设计和制备技术做进一步详细说明。以一种传动轴为例，如图所示：复合材料传动轴为不同长度及直径的圆柱形管体结构1，管体结构1的两端均安装金属接头2，金属接头2内壁的两端分别安装有环形支架3，环形支架3上均匀开有螺栓孔，托板螺母5安装在螺栓孔内，限位卡箍4置于托板螺母5上，并卡在环形支架3的卡槽中，管体结构1上与环形支架3螺栓孔对应的位置处安装螺栓6。
复合材料传动轴的连接方法如下：
1)根据传动轴的载荷情况，确定管体结构厚度和铺层，金属接头的壁厚，螺栓的材料、数量和直径等参数；
2)计算螺栓受剪时产生的轴向拉力，由此选定适合的托板螺母；
3)计算螺栓的拧紧力矩，获得托板螺母作用在环形支架上的挤压应力，由此确定环形支架的材料和厚度；
4)根据托板螺母的游动量，确定限位卡箍的尺寸和环形支架的钻孔直径；
5)机加制得环形支架、限位卡箍和托板螺母，托板螺母与环形支架的接触区应为弧面；
6)将托板螺母放入环形支架，用限位卡箍将其固定，并检查其游动量；
7)将金属接头放入复合材料传动轴管体，并配合钻孔；
8)取出金属接头，清除管体中的铁屑；
9)将带有托板螺母的环形支架装入金属接头；
10)将带有环形支架的金属接头放入传动轴管体结构；
11)放入螺栓，根据它的拧紧力矩，使用定力扳手将其拧紧。
本实用新型所述的具体实施方式并不用以限制本实用新型，只是本实用新型的一个较优实用案例，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种采用螺栓和托板螺母连接的复合材料传动轴，复合材料传动轴为不同长度及直径的圆柱形管体结构，管体结构的两端均安装金属接头，其特征在于，两端的金属接头内壁分别安装有环形支架，环形支架上均匀开有螺栓孔，托板螺母安装在螺栓孔内，限位卡箍置于托板螺母上，并卡在环形支架的卡槽中，圆柱形管体结构上与环形支架螺栓孔对应的位置处安装螺栓。
2.根据权利要求1所述的一种采用螺栓和托板螺母连接的复合材料传动轴，其特征在于，所述的环形支架的个数为1～5个。
3.根据权利要求1所述的一种采用螺栓和托板螺母连接的复合材料传动轴，其特征在于，所述的环形支架螺栓孔的直径大于托板螺母的直径1～5mm。
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| CN105257680A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-20 | 精功（绍兴）复合材料技术研发有限公司 | 一种车用传动轴 |
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