CN207064407U - 一种大承载的复合材料连杆连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种大承载的复合材料连杆连接结构，包括：复合材料连杆，至少一个端部设有倒齿槽；倒齿卡套，其内壁设有与所述倒齿槽相匹配的倒齿，外壁设有外螺纹；连接件，包括筒状主体以及设置在所述筒状主体端部的连接柄；所述筒状主体的内壁设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。本实用新型提供了一种大承载的复合材料连杆连接结构，通过倒齿卡套转接的连接方式实现复合材料的连接，操作简单可靠，可以应用在石油工程、复合材料桥梁和航空航天上，在大承载连接结构上是一种可靠安全的连接方式。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合材料连接结构，尤其涉及一种大承载的复合材料连杆连接结构。
背景技术
复合材料因其具有的比强度高、重量轻、耐腐蚀等优点，已经应用于工程承载结构，越来越受到人们重视。
现有的复合材料连接方式多采用传统的胶接、开孔螺栓连接、胶接/螺栓混合连接。其中，开孔螺栓连接的方式，一般是通过在复合材料件的连接区域开孔，然后用金属螺栓穿孔连接；这种方式会造成该复合材料周边区域的增强纤维断裂、基体树脂的开裂损伤，导致复合材料在连接区域内承载能力削弱。
胶接及螺纹/胶接的连接方式，因受胶接处胶层的抗剪性能制约，导致其承载能力受限，因此，如何提高合材料连接的承载能力是亟待解决的重要课题。
实用新型内容
本实用新型的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本实用新型而学习。
为克服现有技术的问题，本实用新型提供一种大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，包括：
复合材料连杆，至少一个端部设有倒齿槽；
倒齿卡套，其内壁设有与所述倒齿槽相匹配的倒齿，外壁设有外螺纹；
连接件，包括筒状主体以及设置在所述筒状主体端部的连接柄；所述筒状主体的内壁设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。
在本实用新型的一个实施例中，还包括第一凹槽或第二凹槽中的至少一项；所述第一凹槽设置在所述倒齿卡套的第一端部沿所述倒齿卡套的轴向向所述倒齿卡套的第二端部延伸；所述第二凹槽设置在所述倒齿卡套的第二端部沿所述倒齿卡套的轴向向所述倒齿卡套的第一端部延伸。
在本实用新型的一个实施例中，所述第一凹槽的底部距离所述第二端部的距离为5至20mm；所述第二凹槽的底部距离所述第一端部的距离为5至20mm。
在本实用新型的一个实施例中，所述倒齿卡套上具有至少4个第一凹槽或第二凹槽。
在本实用新型的一个实施例中，所述第一凹槽或第二凹槽为偶数个，均匀分布在所述倒齿卡套上。
在本实用新型的一个实施例中，所述连接柄包括用于与所述筒状主体相连的底盘以及在所述底盘对称设置的凸柄，所述凸柄上设有连接通孔。
在本实用新型的一个实施例中，所述凸柄为两个，垂直于所述底盘设置。
在本实用新型的一个实施例中，所述倒齿卡套和连接件的材质选自钢、铜、铝、钛合金中的任意一种。
在本实用新型的一个实施例中，相邻两个所述倒齿槽之间的距离大于相邻两个倒齿之间的距离。
在本实用新型的一个实施例中，所述复合材料连杆为圆形实心棒或空心管。
在本实用新型的一个实施例中，所述连接柄包括与所述筒状主体外壁相连的圆环，所述圆环上设有多个通孔。
在本实用新型的一个实施例中，所述连接柄包括与所述筒状主体一体成型的圆筒部，所述圆筒部的侧壁设有通孔。
本实用新型提供了一种大承载的复合材料连杆连接结构，通过倒齿卡套转接的连接方式实现复合材料的连接，操作简单可靠，可以应用在石油工程、复合材料桥梁和航空航天上，在大承载连接结构上是一种可靠安全的连接方式。
通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制，在附图中：
图1为本实用新型实施例的大承载的复合材料连杆连接结构的示意图。
图2为图1所示的大承载的复合材料连杆连接结构的轴向剖面示意图；
图3为本实用新型的复合材料连杆结构图；
图4为本实用新型的金属倒齿卡套结构图；
图5为本实用新型的金属外连接件结构图；
图6为本实用新型的复合材料连杆的剪切宽度示意图；
图7为本实用新型的金属倒齿卡套的剪切宽度示意图；
图8为本实用新型的另一实施例的连接件的结构示意图；
图9为本实用新型的另一实施例的连接件的结构示意图；
具体实施方式
如图1至图7所示，本实用新型提供一种大承载的复合材料连杆连接结构，包括复合材料连杆10、倒齿卡套20以及连接件30。
其中，复合材料连杆10的至少一个端部设有倒齿槽11；本实施例中，复合材料连杆10的两端均设有倒齿槽11。倒齿卡套20的内壁设有与所述倒齿槽11相匹配的倒齿23，外壁设有外螺纹24；连接件30包括筒状主体31以及设置在所述筒状主体31端部的连接柄32；所述筒状主体31的内壁设有与所述外螺纹24相匹配的内螺纹41。倒齿卡套20套设在复合材料连杆10的倒齿槽的外部，连接件30通过螺纹旋拧在金属倒齿卡套20外部，三者连接为一体。
为避免出现“扒皮”的情况，复合材料连杆10上相邻两个倒齿槽11之间的距离大于倒齿卡套20上相邻两个倒齿23之间的距离，更具体地，如图6、图7所示，复合材料连杆10上相邻两个倒齿槽11之间的距离是相邻两个倒齿槽之间的凸起的底部承受剪切力的剪切宽度f，倒齿卡套20相邻两个倒齿23之间的距离是倒齿底部承受剪切力的剪切宽度d，在设计剪切宽度f的具体数值时，要根据复合材料的表面机械性能，结合屈服强度(剪切强度)，并保证要大于金属倒齿底部承受剪切力的剪切宽度d。
本实施例中，复合材料连杆10为圆形实心棒或空心管，其材质可以为热固性复合材料也可以为热塑性复合材料，如有增强纤维，其增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维等无机或有机纤维中的一种。需要说明的是，邻两个倒齿槽之间的凸起是与复合材料连杆的增强纤维是连续的。
为了使倒齿卡套能更方便地套设在复合材料连杆的倒齿槽内，还可以包括第一凹槽21或第二凹槽22中的至少一项；第一凹槽21设置在倒齿卡套20的第一端部沿倒齿卡套20的轴向向倒齿卡套20的第二端部延伸；第二凹槽22设置在倒齿卡套的第二端部沿倒齿卡套的轴向向倒齿卡套的第一端部延伸。一般地，第一凹槽的底部距离第二端部的距离为5至20mm；第二凹槽22的底部距离第一端部的距离为5至20mm。如此，可以使管壁两端形成多个分瓣，倒齿卡套的内径容易张开。
在具体实施时，倒齿卡套上具有至少4个第一凹槽21或第二凹槽22；本实施例中，第一凹槽21为4个，第二凹槽22也为四个，需要说明的是，第一凹槽与第二凹槽的个数可以不相等。本实施例中第一凹槽或第二凹槽为偶数个，均匀分布在倒齿卡套20上。
连接件30的连接柄32包括用于与筒状主体31相连的底盘42以及在底盘42对称设置的凸柄43，凸柄43上设有连接通孔44。一般地，凸柄43为两个，垂直于底盘42设置，两凸柄43中间留有空隙用于连接。
在本实用新型的另一个实施例中，如图8所示，连接件50的连接柄52包括与筒状主体51的外壁相连的圆环53，圆环53上设有多个通孔54，用于连接。该圆环更具体地为环状薄片，通孔54贯穿环状薄片的上下表面。
在本实用新型的另一个实施例中，如图9所示，连接件60的连接柄62包括与筒状主体61一体成型的圆筒部63，圆筒部63的侧壁设有通孔64，用于连接。
在具体实施时，倒齿卡套和连接件采用金属材料，例如是选自钢、铜、铝、钛合金中的任意一种。倒齿卡套的高度可以等于或小于连接件的筒状主体的高度。
本实用新型提供的大承载的复合材料连杆连接结构，包括复合材料连杆、套设在复合材料连杆端部的倒齿卡套，通过螺纹与倒齿卡套的连接件；受拉伸力时，复合材料杆承受拉力；受压缩力时，连接件承受压力；操作简单，安全可靠。
以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。
Claims (10)
1.一种大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，包括：
复合材料连杆，至少一个端部设有倒齿槽；
倒齿卡套，其内壁设有与所述倒齿槽相匹配的倒齿，外壁设有外螺纹；
连接件，包括筒状主体以及设置在所述筒状主体端部的连接柄；所述筒状主体的内壁设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。
2.根据权利要求1所述大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，还包括第一凹槽或第二凹槽中的至少一项；所述第一凹槽设置在所述倒齿卡套的第一端部沿所述倒齿卡套的轴向向所述倒齿卡套的第二端部延伸；所述第二凹槽设置在所述倒齿卡套的第二端部沿所述倒齿卡套的轴向向所述倒齿卡套的第一端部延伸。
3.根据权利要求2所述大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，所述第一凹槽的底部距离所述第二端部的距离为5至20mm；所述第二凹槽的底部距离所述第一端部的距离为5至20mm。
4.根据权利要求2所述大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，所述倒齿卡套上具有至少4个第一凹槽或第二凹槽。
5.根据权利要求2或4所述大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，所述第一凹槽或第二凹槽为偶数个，均匀分布在所述倒齿卡套上。
6.根据权利要求1所述大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，所述连接柄包括用于与所述筒状主体相连的底盘以及在所述底盘对称设置的凸柄，所述凸柄上设有连接通孔。
7.根据权利要求6所述大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，所述凸柄为两个，垂直于所述底盘设置。
8.根据权利要求1所述大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，所述连接柄包括与所述筒状主体外壁相连的圆环，所述圆环上设有多个通孔。
9.根据权利要求1所述大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，所述连接柄包括与所述筒状主体一体成型的圆筒部，所述圆筒部的侧壁设有通孔。
10.根据权利要求1所述大承载的复合材料连杆连接结构，其特征在于，相邻两个所述倒齿槽之间的距离大于相邻两个倒齿之间的距离。
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| CN201720376836.0U CN207064407U (zh) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | 一种大承载的复合材料连杆连接结构 |
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| CN207064407U true CN207064407U (zh) | 2018-03-02 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN207064407U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109163006A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种复合材料与金属结合的连杆结构 |
| CN110259781A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-20 | 东莞市闻誉实业有限公司 | 连接件及支撑件 |
| CN113550616A (zh) * | 2020-04-26 | 2021-10-26 | 山西同新复材技术有限公司 | 一种基于抱箍连接的加固杆及其加固方法 |
| CN113550617A (zh) * | 2020-04-26 | 2021-10-26 | 山西同新复材技术有限公司 | 一种加固结构、加固杆及其加固方法 |
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2017
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