CFRP轴管与金属轴头过盈连接研究

发布时间：2021-04-17 00:22

　　轴类零件是机械设备中常见的零部件之一,一般由金属加工成型。在高速旋转过程中,金属轴会带来较大的振动与噪音,以及较高的能量成本,在这种场合下,传动轴的轻量化成为了降噪、节能的有效手段。碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP）传动轴具有比强度、比刚度、比模量高,抗疲劳性与减振性能优异等特点,越来越多地应用于各种传动系统中。CFRP轴管为增材制造而成。相对金属轴而言,CFRP轴管的后续加工性与装配性较差,故而常将CFRP轴管与金属轴头进行连接,金属轴头部分负责与其他机构进行装配。CFRP与金属的连接方法有胶接连接、机械连接以及新型连接方法。过盈连接技术作为一种CFRP与金属连接的新型连接方法,与胶接与机械连接相比,具有不破坏纤维连续性、应力分布均匀、连接效率高等特点,因此研究CFRP轴管与金属轴头过盈连接接头的设计与评价方法具有重要的工程意义。为此,本文针对承受扭转载荷的CFRP轴管与金属轴头过盈连接接头,从分析CFRP轴管与金属轴头受力状态出发,采用理论、有限元仿真与试验的方法,研究了碳纤维铺层方式、CFRP轴管与金属轴头过盈量对过盈连接... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

汽车一段式传动轴示意图

图 1-2 RAH-66“科曼奇”直升机图 1-3 宝马 M3 碳纤维汽车传动轴1.1.2 CFRP 与金属连接技术概述CFRP 制品为增材制造成型，相对金属材料而言，碳纤维制品后续加工性与装配性相对较差，故而常将碳纤维制品与金属接头进行连接，，金属轴头部分负责与其他机构进行装配。CFRP 与金属的连接方法有胶接连接、机械连接以及新型连接方法。1.1.2.1 胶接连接CFRP 胶接连接是通过结构胶将碳纤维零件与金属或碳纤维等零件相互连接成为不可拆卸的整体的一种连接方法[16]。胶接连接具有不损伤复合材料纤维连续性、连接部位载荷分布均匀、应力集中程度低等工艺优点，对于碳纤维与金属连接而言，通过胶接连接成型的连接件，具有疲劳寿命高、设计灵活性强等相关优点。CFRP 与金属胶接在结构形式上主要分为平面搭接连接和正交形式连接。

图 1-2 RAH-66“科曼奇”直升机图 1-3 宝马 M3 碳纤维汽车传动轴1.1.2 CFRP 与金属连接技术概述CFRP 制品为增材制造成型，相对金属材料而言，碳纤维制品后续加工性与装配性相对较差，故而常将碳纤维制品与金属接头进行连接，，金属轴头部分负责与其他机构进行装配。CFRP 与金属的连接方法有胶接连接、机械连接以及新型连接方法。1.1.2.1 胶接连接CFRP 胶接连接是通过结构胶将碳纤维零件与金属或碳纤维等零件相互连接成为不可拆卸的整体的一种连接方法[16]。胶接连接具有不损伤复合材料纤维连续性、连接部位载荷分布均匀、应力集中程度低等工艺优点，对于碳纤维与金属连接而言，通过胶接连接成型的连接件，具有疲劳寿命高、设计灵活性强等相关优点。CFRP 与金属胶接在结构形式上主要分为平面搭接连接和正交形式连接。


本文编号：3142448