[发明专利]异形复合材料轴、其制备方法以及与金属法兰的连接方法

摘要

本公开涉及一种异形复合材料轴、其制备方法以及与金属法兰的连接方法。该制备方法采用在可充放气芯轴上缠绕预浸带然后固化成型的方法，通过设置成型第一充气芯轴和第二充气芯轴并使预浸带先在充气状态下的芯轴上进行缠绕，然后挤压第二充气芯轴以使预浸带张紧并贴合于第一充气芯轴表面。该方法能够制备具有凸起的异形复合材料轴，且凸起部位与轴主体为通过连续预浸带缠绕进行增强，制备得到的复合材料轴强度高、性能好、能够与金属法兰连接。本公开的金属法兰与复合材料轴的连接方法通过异形复合材料轴体两端的凸起与金属法兰连接孔进行插接，避免了螺栓等连接方式影响产品性能的缺陷，该方法连接强度高、结构稳固且抗扭能力强。

主权项

1.一种制备异形复合材料轴的方法，其特征在于，该异形复合材料轴包括空心轴体段和末端连接段，所述末端连接段包括由所述空心轴体段向轴向延伸出的本体和从所述本体上径向突出的固定凸起，所述固定凸起沿周向间隔分布，该方法包括如下步骤：(1)制备与所述异形复合材料轴在几何形状上相匹配的第一充气芯轴，所述第一充气芯轴具有与所述固定凸起在几何形状上相匹配的突出部；(2)制备第二充气芯轴，所述第二充气芯轴与相邻的两个所述固定凸起之间形成的凹陷部位在几何形状上相匹配；(3)使所述第一充气芯轴与多个所述第二充气芯轴组装为芯轴体，以使所述第二充气芯轴填充于所述第一充气芯轴相邻的两个所述突出部之间，且所有所述突出部和所述第二充气芯轴的外端面大致处于同一圆周面上；(4)在所述芯轴体表面缠绕预浸带以形成与所述芯轴体的表层在几何形状上相匹配的至少一层预浸带缠绕层，得到预成型件；(5)将所述预成型件置于工装中，通过工装内的滑块由外至内径向运动挤压并使所述第二充气芯轴排气，以使所述第二充气芯轴占据的空间得以释放并使所述预浸带缠绕层具有与第一充气芯轴表面相匹配的几何形状；(6)将预成型件加热固化成型后，打开所述工装使所述第一充气芯轴排气并取出所述第一充气芯轴和所述第二充气芯轴，得到所述异形复合材料轴。