RU226531U1 - Шестерня из композитного гибридного стеклопластикового материала - Google Patents
Шестерня из композитного гибридного стеклопластикового материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU226531U1 RU226531U1 RU2024107592U RU2024107592U RU226531U1 RU 226531 U1 RU226531 U1 RU 226531U1 RU 2024107592 U RU2024107592 U RU 2024107592U RU 2024107592 U RU2024107592 U RU 2024107592U RU 226531 U1 RU226531 U1 RU 226531U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- composite
- hub
- fiberglass
- hybrid
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 abstract description 9
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области конструкции зубчатой шестерни из композиционного стеклопластикового гибридного материала. Композитные механические передачи имеют огромные преимущества в виде удельного веса материала для изделий, которые востребованы в аэрокосмической технике. Шестерня из композитного гибридного стеклопластикового материала для изделий, которые востребованы в аэрокосмической технике, включающая ступицу, обод, диск, внутри ступица содержит отверстие для вала и паз для шпонки, при этом шестерня выполнена из композитного материала, содержащего стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующей смолой, которая представляет собой эпоксидную смолу, ступица, обод и диск исполнены штампом из нагретой заготовки, при этом стеклопластиковая основа шестерни в виде волокна, пропитанная связующей смолой, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле. Техническим результатом является повышение поверхностной прочности, снижающей износостойкость шестерни за счет применения жесткости гибридных эпоксидных композитов. 1 ил.
Description
Область техники
Полезная модель относится к области конструкции зубчатой шестерни из композиционного стеклопластикового гибридного материала. Композитные механические передачи имеют огромные преимущества в виде удельного веса материала для изделий, которые востребованы в аэрокосмической технике.
Уровень техники
Известно устройство косозубая передача (патент RU 139991 МПК B29D 15/00. Опубликовано: 27.04.2014 Бюл. № 12), содержащая металлическую ступицу, и жестко связанный с ней полимерный диск с различными ребрами жесткости, переходящим в зубчатый венец, один торец ступицы имеет защитный слой из антифрикционного композиционного материала, который выполнен в виде шайбы, установленной на торцевой поверхности ступицы, антифрикционный композиционный материал выполнен из гибридно-наполненных композиций полиамида с содержанием углеродного волокна.
Недостатком известного устройства является низкая прочность и износостойкость шестерни с гибридными эпоксидными композитами.
Известно наиболее близкое устройство зубчатое колесо по способу изготовления колес из композиционных полимерных материалов (описание изобретения к авторскому свидетельству SU 766877. МПК B29D 15/00 Опубликовано: 30.09.1980 Бюл. № 36), включающее получение заготовки в виде кольца, путем намотки армированного непрерывными высокопрочными волокнами материала и формирование заготовки в прессформе по наружному диаметру с образованием зубьев колеса.
Недостатком наиболее близкого устройства является низкая прочность и износостойкость шестерни с эпоксидными композитами.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом является повышение поверхностной прочности, снижающей износостойкость шестерни, за счёт применения жесткости гибридных эпоксидных композитов.
Настоящий технический результат достигается в устройстве шестерня из композитного гибридного стеклопластикового материала для изделий, которые востребованы в аэрокосмической технике, включающем ступицу, обод, диск, внутри ступица содержит отверстие для вала и паз для шпонки, при этом шестерня выполнена из композитного материала, содержащего стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующей смолой, которая представляет собой эпоксидную смолу, ступица, обод и диск, исполнены штампом из нагретой заготовки, при этом стеклопластиковая основа шестерни в виде волокна, пропитанная связующей смолой, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле.
Отличительными признаками являются:
шестерня, включающая ступицу, обод, диск, внутри ступица содержит отверстие для вала и паз для шпонки, при этом шестерня выполнена из композитного материала, содержащего стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующей смолой, которая представляет собой эпоксидную смолу, ступица, обод и диск, исполнены штампом из нагретой заготовки, конструкция устройства из такого материала повышает поверхностную прочность, снижающей износостойкость шестерни;
стеклопластиковая основа шестерни в виде волокна, пропитанная связующей смолой, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле, позволяет повысить поверхностную прочность и износостойкость шестерни за счет жесткости гибридных эпоксидных композитов [3-4].
Сравнение заявляемого решения с аналогами и прототипом не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение, это позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
Краткое описание фигуры
На фиг. приведен фронтальный вид шестерни из композитного стеклопластикового материала, включающий: 1 – ступицу; 2 – обод; 3 – диск; 4 – отверстие для вала; 5 – паз для шпонки; 6 – зуб шестерни.
Осуществление полезной модели
Основным сырьем для производства шестерни из стеклопластика является стеклопластикровинг. Кроме этого, для изготовления шестерни из композита требуется: смолы; спирт этиловый; ацетон; дициандиамид; кварцевый порошок, полученный из кварцевой крошки путем перемалывания её в планетарной шаровой мельнице АГО-2С и просеивания фракции до 92 мкм. Технология производства композитной заготовки для шестерни заключается в следующем. Нити ровинга со специального устройства шпулярника поступают на механизм натяжения, в котором они располагаются в соответствующем порядке. Скомпонованные в нужном порядке нити проходят стадию сушки и предварительного подогрева горячим воздухом. Подогретый ровинг погружают в пропиточную ванну со смолой, предварительно перемешанной с кварцевым порошком. Использование такого материала повышает поверхностную прочность, снижающей износостойкость шестерни, элемента конструкции механической передачи, за счёт улучшения жесткости эпоксидных композитов путем сочетания стеклопластиковых волокон с кварцевым порошком. Непрерывный, композитный пруток пропускается через протягивающий механизм, на выходе из которого производится резка прутка согласно заданному размеру шестерни. После пропиточной ванны материал протягивается через фильеры для получения заданной площади и формы в сечении заготовки для шестерни. Профилирующая фильера может быть выполнена, например, в виде разъемной стальной конструкции, состоящей из двух прямоугольников с отфрезерованной и обработанной канавкой полу фигуры по длине каждой части, которые при смыкании образуют поверхность в виде круга, соответствующей площади целевого устройства, приравненной к площади заданной заготовки для шестерни.
При производстве шестерни из композита используют трехпозиционный автоматический пресс. Горячую штамповку заготовки шестерни ведут в три позиции технологических переходов. На первой штамповочной позиции производят калибровку заготовки и начинают формирование отверстия для вала 4 с пазом для шпонки 5. Начиная со второй штамповочной позиции идет формирование ступицы 1 обода 2 диска 3 и продолжается формирование отверстия для вала 4 с пазом для шпонки 5. На третьей штамповочной позиции завершается формирование отверстия для вала 4 с пазом для шпонки 5 в заготовке шестерни. Накатывание зубьев 6 производится двумя накатниками, расположенными с противоположных сторон относительно заготовки. Зубья 6 выполняют накатником выдавливанием.
Подготовленную шестерню подают в туннельную печь, предназначенную для ускорения процесса полимеризации пропиточных смол. Горячая шестерня отправляется в охлаждающую ванну, где под проточной водой она полностью охлаждается. Охлажденная шестерня на токарнофрезерном автомате проходит калибровку отверстия 4 под вал, паз 5 под шпонку и зубьев 6 шестерни.
Прочность кварца на одноосное сжатие в среднем составляет 280 МПа [5], это повышает поверхностную устойчивость устройства.
Основным параметром является нагрузка, которую может выдержать механическая передача в виде шестерни, для повышения прочности и износостойкости, за счёт улучшения жесткости эпоксидных гибридных композитов, сочетающих стеклопластиковые волокна с кварцевым порошком.
Источники информации:
1. Патент RU 139991 МПК B29D 15/00. Опубликовано: 27.04.2014 Бюл. № 12;
2. Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 766877. Опубликовано: 30.09.1980 Бюл. № 36;
3. Гибридное влияние базальтовых волокон и базальтового порошка на термомеханические свойства эпоксидных композитов. Композиты, часть B: Машиностроение, том 125, 2017, стр. 157-164.
4. Гаврилов М.А. Технология получения и химико-биологическая стойкость эпоксидных композитов на основе отходов производства. Дис. канд. техн. наук, Красноярск: КГТУ, 1997, с. 278 с. 128,133-134.
5. Основы физики горных пород, геомеханики и управления состоянием массива. Порцевский А.К., Катков Г.А. Гриф УМО (№ 51-73 от 28.06.2004) Зарегистрирован в Федеральном агентстве по образованию (№ 5374 от 16.11.2005), 120 с. с. 21.
Claims (1)
- Шестерня из композитного гибридного стеклопластикового материала для изделий, которые востребованы в аэрокосмической технике, включающая ступицу, обод, диск, внутри ступица содержит отверстие для вала и паз для шпонки, при этом шестерня выполнена из композитного материала, содержащего стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующей смолой, которая представляет собой эпоксидную смолу, ступица, обод и диск исполнены штампом из нагретой заготовки, при этом стеклопластиковая основа шестерни в виде волокна, пропитанная связующей смолой, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU226531U1 true RU226531U1 (ru) | 2024-06-06 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU766877A1 (ru) * | 1978-06-08 | 1980-09-30 | Львовский Филиал Математической Физики Института Математики Ан Украинской Сср | Способ изготовлени зубчатых колес из композиционных полимерных материалов |
| RU2652252C2 (ru) * | 2015-12-31 | 2018-04-25 | Акционерное общество "Институт технологии и организации производства" (АО НИИТ) | Способ изготовления рабочего колеса центробежного компрессора из композиционного материала |
| DE102017223305A1 (de) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Technische Universität Dresden | Zahnrad aus endlosfaserverstärktem Kunststoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP3502511B1 (de) * | 2017-12-22 | 2020-07-08 | EMS-Patent AG | Zahnrad aus einer polyamid-formmasse |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU766877A1 (ru) * | 1978-06-08 | 1980-09-30 | Львовский Филиал Математической Физики Института Математики Ан Украинской Сср | Способ изготовлени зубчатых колес из композиционных полимерных материалов |
| RU2652252C2 (ru) * | 2015-12-31 | 2018-04-25 | Акционерное общество "Институт технологии и организации производства" (АО НИИТ) | Способ изготовления рабочего колеса центробежного компрессора из композиционного материала |
| DE102017223305A1 (de) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Technische Universität Dresden | Zahnrad aus endlosfaserverstärktem Kunststoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP3502511B1 (de) * | 2017-12-22 | 2020-07-08 | EMS-Patent AG | Zahnrad aus einer polyamid-formmasse |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102700153B (zh) | 纤维复合材料传动轴的连续拉挤制造方法及其生产装置 | |
| EP1154970B1 (de) | Faserverstärkter keramikkörper und verfahren zur herstellung eines solchen | |
| CN107127985B (zh) | 一种纤维金属超混杂复合管的成形方法 | |
| KR100414961B1 (ko) | 섬유강화열가소성재료로제조된부품의제조방법및그방법에의해제조된부품 | |
| CN108372667A (zh) | 一种纤维增强复合材料缠压成型工艺及装置 | |
| EP2512781A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von faserverbundwerkstoffen mit mikrowellenhärtung, und die dadurch erhaltene faserverbundstruktur | |
| KR20150024841A (ko) | Pmi 발포체 코어를 사용하는 풀-코어 방법 | |
| RU226531U1 (ru) | Шестерня из композитного гибридного стеклопластикового материала | |
| CN109676971A (zh) | 一种异形纤维筋材的生产工艺及其生产线 | |
| RU226551U1 (ru) | Шестерня из композитного базальтового материала | |
| RU112664U1 (ru) | Технологический комплекс для изготовления сложноармированных изделий из полимерных композиционных материалов | |
| FR2541620A1 (fr) | Element en matiere plastique renforcee par des fibres et taraude interieurement et son procede de fabrication | |
| CN209566517U (zh) | 一种纤维筋材的生产线 | |
| RU226770U1 (ru) | Вал из композитного гибридного стеклопластикового материала | |
| JPH11227061A (ja) | 樹脂ギヤーの製造方法 | |
| RU226504U1 (ru) | Вал из композитного базальтового гибридного материала | |
| RU227566U1 (ru) | Шкив клиноременной передачи из композитного базальтового гибридного материала | |
| RU214624U1 (ru) | Болт из композитного материала | |
| RU218713U1 (ru) | Винт из композитного базальтового материала | |
| CN102310871A (zh) | 设有纤维骨架的高强度轨道绝缘扣件及其制作方法 | |
| RU222083U1 (ru) | Винт из композитного углеродного материала | |
| RU220450U1 (ru) | Болт из композитного стеклопластикового материала | |
| RU223115U1 (ru) | Болт | |
| RU226769U1 (ru) | Шпилька из композитного гибридного базальтового материала | |
| CN105965982A (zh) | 一种三明治结构frp汽车结构件及其制备方法 |