[发明专利]复合材料传动轴及其制备方法

权利要求书

1.一种复合材料传动轴，其特征在于：包括一体成型的空心轴体(1)，所述轴体(1)包括中间段(101)、两个平滑过渡段(102)及两个连接段(103)，两个平滑过渡段(102)及两个连接段(103)均分别位于中间段(101)的两端，所述中间段(101)横截面的外轮廓线呈圆形，所述连接段(103)通过其所在端的平滑过渡段(102)与中间段(101)连接，所述连接段(103)用于供法兰(2)插接，并与法兰(2)之间构成型面连接；

所述中间段(101)的横截面面积＞连接段(103)的横截面面积，平滑过渡段(102)的横截面面积沿中间段(101)至其所在端的连接段(103)方向逐渐变小，但是，连接段(103)横截面外轮廓线的周长、平滑过渡段(102)横截面外轮廓线的周长及中间段(101)横截面外轮廓线的周长彼此相等。

2.根据权利要求1所述的复合材料传动轴，其特征在于：所述连接段(103)横截面的内轮廓线及外轮廓线均呈拐角为圆弧状的多边形，该多边形记为圆弧多边形。

3.根据权利要求2所述的复合材料传动轴，其特征在于：所述平滑过渡段(102)横截面的内轮廓线及外轮廓线均呈近似多边形，该近似多边形的各条边均为弧线(1021)，且相邻两条弧线(1021)之间的拐角为圆弧过渡线(1022)；

其中，近似多边形的边数等于圆弧多边形的边数。

4.根据权利要求2所述的复合材料传动轴，其特征在于：所述平滑过渡段(102)的轴向长度＞连接段(103)的轴向长度。

5.根据权利要求4所述的复合材料传动轴，其特征在于：所述平滑过渡段(102)的轴向长度为A，所述连接段(103)的轴向长度为B，其中，A≤1.5B。

6.根据权利要求4所述的复合材料传动轴，其特征在于：所述中间段(101)的厚度及连接段(103)的厚度均小于平滑过渡段(102)的厚度。

7.根据权利要求4所述的复合材料传动轴，其特征在于：所述轴体(1)的材质为碳纤维复合材料。

8.根据权利要求4所述的复合材料传动轴，其特征在于：所述连接段(103)内均插接有所述法兰(2)，且法兰(2)的外周面和连接段(103)的内周面之间通过结构胶粘接固定。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的复合材料传动轴的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、首先在圆柱形内芯(3)上铺放预浸料，形成零件毛胚，毛胚呈中空的圆柱形；

b、接着从内芯(3)上将毛坯取下，将毛胚放入模具的型腔(6)内；其中，模具分为上模(4)和下模(5)，上模(4)和下模(5)固定时形成所述型腔(6)，型腔(6)的内周面和待制备的轴体(1)的外周面一致；

c、然后使上模(4)和下模(5)彼此逐渐靠拢，将型腔(6)内的毛坯逐步压实，以贴靠型腔(6)的内周面，直至上模(4)和下模(5)合模，并将上模(4)和下模(5)彼此固定；

d、随后在毛坯的内部进行增压，并维持一定的压力在固化炉或者热压罐中加热固化，脱模后，形成所述传动轴。

10.根据权利要求9所述的复合材料传动轴的制备方法，其特征在于：步骤的d中，在毛坯内穿入管状真空袋，而后通过安装堵头将型腔(6)的端部封堵，随后进行充气，使毛坯的内部进行增压。