碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碳纖維管的聯(lián)軸裝置，具體涉及一種碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維管，即通常使用的碳管，碳纖維管是用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂，經(jīng)加熱、固化、拉擠、纏繞制成。碳纖維具有高強(qiáng)度、低密度、壽命長等特性，其比鋁輕，比鋼硬，是良好的民用、軍用材料。碳纖維管材的耐腐蝕性、耐高溫、耐磨損、耐疲勞等一系列性能決定了它的使用價(jià)值，在模型飛機(jī)、燈用支架、PC設(shè)備轉(zhuǎn)軸、醫(yī)療器械、體育器材等方面應(yīng)用的非常廣泛。
[0003]碳纖維管連接有以下方式:首先可以使用環(huán)氧樹脂來連接，連接成功后如果管子里面有殘留的樹脂，可以用丙酮洗一下。環(huán)氧樹脂是很好的粘合劑，覆銅板壓制、碳纖維布加固建筑的時(shí)候都會(huì)使用到它。
[0004]還能利用碳纖維管自身的結(jié)構(gòu)來連接，用碳鈦復(fù)合接頭在碳纖維管成型的過程中進(jìn)行復(fù)合連接，連接時(shí)候要考慮好受力的方式和連接件的結(jié)構(gòu)。
[0005]鉆孔連接是其中一種方式，不過碳纖維管的強(qiáng)度大，硬度高，鉆孔很不容易，不小心就會(huì)導(dǎo)致管子裂開。
[0006]使用軸頭連接也是一種方式，在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，軸頭也指軸的兩端，軸是支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件，一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑，機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。而軸的兩端部分通常稱為軸頭。軸頭部分的作用通常是安裝軸承，起到承載軸上設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的作用。
[0007]碳纖維管實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常有兩管材之間直徑相差較大的情況，在兩管材直徑比為10倍以上時(shí)，兩管材之間的連接較為困難，連接時(shí)軸頭直徑過大，相應(yīng)的重量加重，軸頭連接處容易脫落，造成管材損壞，或軸承磨損等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述碳纖維管的連接問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，安裝快捷的碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)，并提供其制備方法。
[0009]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)，包括金屬軸頭，所述軸頭一端與碳纖維管連接，軸頭與碳纖維管連接端設(shè)有法蘭盤及凹槽，所述凹槽與軸頭同心設(shè)置，凹槽截面形狀為梯形，所述碳纖維管設(shè)有與軸頭對(duì)應(yīng)的法蘭盤，碳纖維管端部同心設(shè)有凸塊，所述凸塊與凹槽形狀及大小匹配設(shè)置，凸塊截面形狀為梯形，所述軸頭兩端所連接的兩碳纖維管的直徑比為10倍以上。
[0011]所述法蘭盤上均勻設(shè)有多個(gè)螺紋孔，軸頭連接后，螺紋孔內(nèi)穿入螺栓，緊固軸頭與碳纖維管。
[0012]所述軸頭采用軸承合金、銅合金、鋁基合金其中一種材質(zhì)，所述材質(zhì)具有良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性。
[0013]—種碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟:
[0014]I)切削加工出軸頭外部形狀，包括軸頭外圓形狀及法蘭盤形狀；
[0015]2)切削加工出碳纖維管的外部形狀，包括碳纖維管的外圓形狀及法蘭盤形狀；
[0016]3)切削加工出軸頭的梯形凹槽；
[0017]4)切削加工出碳纖維管的梯形凸塊；
[0018]5)鉆削法蘭盤上的螺紋孔。
[0019]管材連接時(shí)，將凸塊伸入凹槽內(nèi)，二者配合，然后使用螺栓穿過螺紋孔，將兩法蘭盤連接，加力擰緊即可。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果為:
[0021]本發(fā)明金屬軸頭設(shè)置梯形凹槽，碳纖維管材頭部設(shè)置成梯形凸塊，凸塊與凹槽相互配合，使得二者連接穩(wěn)固，然后通過螺栓連接法蘭盤，將二者固定在一起，增加連接強(qiáng)度，在大直徑比的情況下，保證軸頭不脫落，安裝穩(wěn)固，減輕軸承磨損與管材損壞。
[0022]本發(fā)明軸頭連接凹槽及凸塊形狀均為梯形，方便安裝，并且相對(duì)于圓柱形的形狀，減小了加工難度。
[0023]另外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)加工方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0024]圖1為碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中，1-軸頭，2-凹槽，3-螺紋孔，4-法蘭盤，5-凸塊，6_碳纖維管。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，一種碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)，包括銅合金制成的圓柱形軸頭1，所述軸頭I 一端與碳纖維管6連接，軸頭I直徑為碳纖維管6直徑的十二倍。
[0027]所述軸頭I與碳纖維管6連接端設(shè)有法蘭盤4及凹槽2，所述凹槽2與軸頭I同心設(shè)置，凹槽2截面形狀為梯形。
[0028]所述碳纖維管6設(shè)有與軸頭I對(duì)應(yīng)的法蘭盤4，碳纖維管6端部同心設(shè)有凸塊5，所述凸塊5與凹槽2形狀及大小匹配設(shè)置，凸塊5截面形狀為梯形。
[0029]所述軸頭I及碳纖維管6的法蘭盤4上均勻設(shè)置有位置對(duì)應(yīng)的多個(gè)螺紋孔3，使用螺栓穿過螺紋孔3，將軸頭I及碳纖維管6連接。
[0030]碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)的制備方法，采用以下步驟:
[0031]I)經(jīng)過粗車、精車，車削加工出軸頭I外部形狀，包括軸頭I的外圓及法蘭盤4的形狀；
[0032]2)經(jīng)過粗車、精車，車削加工出碳纖維管6的外圓形狀及碳纖維管6管頭的法蘭盤4形狀；
[0033]3)經(jīng)過鉆削、銑削，加工出軸頭的梯形凹槽2 ；
[0034]4)經(jīng)過粗車、精車，車削加工出碳纖維管的梯形凸塊5 ;
[0035]5)分別在軸頭I及碳纖維管6的法蘭盤4上鉆削處螺紋孔3 ;
[0036] 最后將凸塊5插入凹槽2內(nèi)，軸頭及碳纖維管的法蘭盤配合4連接，安裝緊固。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)，包括金屬軸頭，其特征是，所述軸頭一端與碳纖維管連接，軸頭與碳纖維管連接端設(shè)有法蘭盤及凹槽，所述凹槽與軸頭同心設(shè)置，凹槽截面形狀為梯形，所述碳纖維管設(shè)有與軸頭對(duì)應(yīng)的法蘭盤，碳纖維管端部同心設(shè)有凸塊，所述凸塊與凹槽匹配設(shè)置，所述軸頭兩端所連接的兩碳纖維管的直徑比為10倍以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)，其特征是，所述法蘭盤上均勻設(shè)有多個(gè)螺紋孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)，其特征是，所述軸頭采用軸承合金、銅合金、鋁基合金其中一種材質(zhì)。4.一種碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是，包括以下步驟: 1)切削加工出軸頭外部形狀； 2)切削加工出碳纖維管的外部形狀； 3)切削加工出軸頭的凹槽； 4)切削加工出碳纖維管的凸塊； 5)鉆削法蘭盤上的螺紋孔。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聯(lián)軸裝置，具體涉及一種碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)及其制備方法，碳纖維管材連接結(jié)構(gòu)包括圓柱形的軸頭，所述軸頭一端與碳纖維管連接，軸頭與碳纖維管連接端設(shè)有法蘭盤及凹槽，所述凹槽與軸頭同心設(shè)置，凹槽截面形狀為梯形，所述碳纖維管設(shè)有與軸頭對(duì)應(yīng)的法蘭盤，碳纖維管端部同心設(shè)有凸塊，所述凸塊與凹槽匹配設(shè)置，所述軸頭兩端連接碳纖維管的直徑比為10倍以上。本發(fā)明凸塊與凹槽相互配合，使得二者連接穩(wěn)固，并且在大直徑比的情況下，保證軸頭不脫落，安裝穩(wěn)固，減輕軸承磨損與管材損壞。
【IPC分類】F16B7/18, F16D1/033, F16B7/00
【公開號(hào)】CN105134701
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510645967
【發(fā)明人】劉鵬, 唐遠(yuǎn)兵, 朱連鳳
【申請(qǐng)人】淄博朗達(dá)復(fù)合材料有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月8日