[发明专利]一种仿生复合材料螺旋弹簧

权利要求书

1.一种仿生复合材料螺旋弹簧，其特征在于，所述螺旋弹簧包括：若干第一芯轴；包裹在若干所述第一芯轴外的内固定层；设置在若干所述第一芯轴和所述内固定层外的若干第二芯轴；包裹在若干所述第二芯轴外的中固定层；包裹在所述中固定层外的外层；包裹在所述外层外的保护层；若干所述第一芯轴按照“Z”字型结构排列；所述第一芯轴包括第一内部芯轴及包裹在所述第一内部芯轴外的第一芯轴外固定层；所述第二芯轴包括第二内部芯轴及包裹在所述第二内部芯轴外的第二芯轴外固定层；所述第一芯轴外固定层由纤维布螺旋铺排形成的第一螺旋纤维树脂层组成；所述第二芯轴外固定层由纤维布螺旋铺排形成的第二螺旋纤维树脂层组成；所述第一芯轴和所述第二芯轴采用外密内疏的排列方式；

所述外层由二维编织纤维布铺排而成的二维编织纤维树脂层组成；所述二维编织包括平纹交织、斜纹交织、缎纹交织中的一种或多种；构成所述二维编织纤维树脂层的经向纤维和纬向纤维厚度为1~4mm。

2.根据权利要求1所述的仿生复合材料螺旋弹簧，其特征在于，所述第一螺旋纤维树脂层和所述第二螺旋纤维树脂层中的纤维布分别以所述第一螺旋纤维树脂层和所述第二螺旋纤维树脂层的几何中心为旋转中心按照预设角度铺排而成，并以180°为循环周期铺排预设周期。

3.根据权利要求2所述的仿生复合材料螺旋弹簧，其特征在于，所述预设角度为10°~60°；所述预设周期为1~5；所述第一螺旋纤维树脂层和所述第二螺旋纤维树脂层的厚度为2~20mm。

4.根据权利要求1所述的仿生复合材料螺旋弹簧，其特征在于，所述内固定层由纤维布单向铺排而成的第一单向纤维树脂层组成；构成所述内固定层的纤维布与所述第一芯轴的中心轴呈30°~60°或者-30°~-60°的夹角。

5.根据权利要求4所述的仿生复合材料螺旋弹簧，其特征在于，所述中固定层由纤维布单向铺排而成的第二单向纤维树脂层组成；构成所述中固定层的纤维布与所述第二芯轴的中心轴呈30°~60°或者-30°~-60°的夹角。

6.根据权利要求5所述的仿生复合材料螺旋弹簧，其特征在于，所述第一螺旋纤维树脂层、所述第二螺旋纤维树脂层、所述第一单向纤维树脂层、所述第二单向纤维树脂层和所述二维编织纤维树脂层中的纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、凯夫拉纤维中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的仿生复合材料螺旋弹簧，其特征在于，所述第一螺旋纤维树脂层、所述第二螺旋纤维树脂层、所述第一单向纤维树脂层、所述第二单向纤维树脂层和所述二维编织纤维树脂层中纤维的重量百分比为50%~70%。

8.根据权利要求1所述的仿生复合材料螺旋弹簧，其特征在于，所述保护层的材质为塑料、橡胶、硅胶中的一种或多种。