[发明专利]一种承载大扭矩的方程式赛车碳纤维半轴及其制备方法

权利要求书

1.一种承载大扭矩的方程式赛车碳纤维半轴，其特征在于：包括碳纤维半轴主体(1)和半轴接头(2)，所述碳纤维半轴主体(1)为空心套筒状，所述半轴接头(2)为金属材质，包括花键段(4)和与碳纤维半轴主体(1)连接的胶接段(3)，所述胶接段(3)包括胶接区域(3.1)和与碳纤维半轴主体(1)内径相同的定心凸台(3.2)，所述胶接区域(3.1)和定心凸台(3.2)均为环形，且沿碳纤维半轴主体(1)轴线交替布置；所述胶接段(3)设置有减重凹槽(3.4)，所述减重凹槽(3.4)开口位于胶接段(3)端头；所述花键段(4)设置有轴向通孔(4.1)，所述轴向通孔(4.1)与减重凹槽(3.4)连通。

2.根据权利要求1所述的承载大扭矩的方程式赛车碳纤维半轴，其特征在于：所述胶接段(3)与花键段(4)连接处设置有限位凸台(3.3)。

3.根据权利要求1所述的承载大扭矩的方程式赛车碳纤维半轴，其特征在于：所述定心凸台(3.2)与胶接区域(3.1)的高度差为0.2mm。

4.根据权利要求1所述的承载大扭矩的方程式赛车碳纤维半轴，其特征在于：所述胶接区域(3.1)的总长度大于75mm。

5.一种如权利要求1所述承载大扭矩的方程式赛车碳纤维半轴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备碳纤维半轴主体：采用半干法缠绕成型的方法将碳纤维/环氧树脂复合材料按不同的角度逐层绕在芯模上形成碳纤维半轴主体，成型后脱膜取出碳纤维半轴主体，并对碳纤维半轴主体进行打磨处理；

S2制备半轴接头：将合金钢棒料进行加工，得到半轴接头半成品，并对连接三球销的花键段进行高频淬火的热处理，热处理后再进行装配性的精加工得到半轴接头成品；

S3粘接碳纤维半轴主体和半轴接头：用砂纸对半轴接头的粘接区域进行内表面打磨，并保证留有0.2mm的粘接厚度，胶粘总长度为75mm；对加工好的半轴接头及碳纤维半轴主体进行粘接连接，并在常温静止固化24h以上。

6.根据权利要求5所述的承载大扭矩的方程式赛车碳纤维半轴的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中按不同的角度具体为：将碳纤维/ 环氧树脂复合材料共20层，按90°、[±15°]₂、[±45°]₂、[90°]₂、[±45°]₂、[±15°]₂、90°角度逐层绕在芯模上，其中轴向为0°，顺时针为负角度，逆时针为正角度，[±15°]₂表示+15°、-15°、+15°、-15°的铺层顺序。