[实用新型]纤维缠绕复合轴的法兰设计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种复合轴组件，其中复合轴被限定为包括但不限于由一种或多种结构粘合剂浸渍过的一种或多种承载纤维构成的管子，复合管经过一种不确定的加工循环，以让该复合管实现机械特性，和更具体地，涉及具有一个复合轴连接至其上的法兰。

背景技术

本部分仅仅是提供本实用新型的相关背景信息，可能不构成现有技术。

有几种方法可以将法兰连接到复合轴一端。法兰的套筒可接合已加工过的复合轴。通过在接合面的径向进行钻孔，在孔中插进销子或螺栓将法兰定位在轴上。然而，这些孔可能导致纤维的损坏，减弱复合轴的整体强度。可选地，未加工的复合轴由纤维形成(由承载体和未加工粘合剂构成)，纤维缠绕在法兰套筒轴向延伸的凸起上。然而，当纤维不能沿着凸起形成的轴向槽而缠绕时，在纤维的加工的过程中就需要压力将纤维压入轴向凸起间的槽内。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种包括复合轴体部和法兰的复合轴组件。复合轴体部包括复合纤维和外表面上具有多个延伸的凸起的法兰。多个凸起中的第一凸起和第二凸起之间有轴向间隔。纤维在第一凸起和第二凸起之间缠绕，并在该缠绕状态被加工。针对上述现有技术中纤维可能损坏，复合轴整体强度减弱的缺陷，本实用新型提供的纤维缠绕复合轴法兰可解决纤维损坏的问题，并增强复合轴的整体强度。

根据这里给出的说明，进一步的应用范围很明显。本实用新型的说明和具体实施方式仅仅为了说明的目的，不用作限制本实用新型的公开范围。

附图说明

在这里得附图说明仅仅用作说明的目的，不以任何方式限制本实用新型公开的范围。

附图1是根据本实用新型公开的复合轴组件的透视图；

附图2是图1所示法兰的透视图；

附图3是图1所示复合轴组件的局部示意侧视图；

附图4是图1所示复合轴组件的局部剖面图；

附图5是可选凸起设计的局部剖视图；

附图6是可选凸起设计的局部剖视图；

附图7是可选凸起设计的局部剖视图；及

附图8是可选凸起设计的局部剖视图；

具体实施方式

下面的说明实际上仅仅是示例性的，且不对本申请的公开、应用和使用进行限制。

如图1-4所示，复合轴组件10可包括复合轴12和法兰14。轴12可包括未加工的纤维16(这里仅仅指如图3和4所示的纤维16)，此纤维用来将复合轴12固定至法兰14。

法兰14可包括大致中空的柱状体部18，该柱状体部18具有从其末端沿径向向外延伸的凸缘部分20。尽管凸缘部分20被表示成包括一组安装孔22，应当理解可使用多种配置而将轴组件10安装至附加构件上。

柱状体部18可包括具有多个从其上延伸的凸起26的外表面24，形成连接区域。尽管附图中连接区域被设置在柱状体部18的一端，然而连接区域可设置在沿柱状体部18的任何位置。凸起26之间可具有轴向的间距。更具体地，凸起26成行排列从而形成槽28和28′，该槽28和28′在相对于法兰14和轴组件10的纵轴30成α、β角度的方向上延伸。槽28和28′也可以彼此大致相对的角度延伸。例如，槽28在角度α的方向上延伸，而槽28′大致以与角度α相对的角度β延伸。角度α可在0°至90°之间，角度β可在0°至-90°之间，且角度α、β基本与轴纤维16的缠绕角度θ、φ一致的。这样，槽28几何上适应且基本平行于轴纤维16。更具体地，角度α可在30°至60°之间，角度β可在-30°至-60°之间。尽管所示的大致彼此相似，然而应该明白，角α、β可被修改以获得所需的扭矩传递水平。

凸起26可以在外表面24上延伸预定的长度。该长度也可改变以获得所需的扭矩传递水平。可使用多种方法来确定合适的角度和深度以获得所需的扭矩传递水平，该方法包括实验方法，以及如有限元分析(FEA)的仿真方法。因为当纤维16直接缠绕进槽28和28′以后，允许纤维16在槽28和28′内有更加精确和可重复的深度及角度的配置，所以可将更为精确的扭矩水平限度设计至轴组件10中。

凸起26可以有各种形式变化。如图4所示，凸起26包括倾斜的侧壁32和大致平坦的上表面34。可选地，如图5所示，凸起26′可包括倾斜的侧壁36，汇合在点38处。在另一示例中，如图6中所示，凸起26″包括倾斜的侧壁40和弧形的上表面42。可选地，如图7和8所示，凸起26″′、26″″可包括凹形或凸形侧壁44、46。此外，还可采用大致垂直的侧壁(未示出)。不同的凸起设计有助于将各种纤维16设置在槽28和28′内。