軸是機械設備中重要的部件,在支撐其它傳動件的同時起到傳遞動力的作用。一般為實心,為了滿足某些工藝要求和減輕重量則可用作空心。但是空心軸減重到了一定程度就會遇到瓶頸,在結構尺寸一定的條件下,不能使用傳統的金屬材料制造。如果將金屬換成碳纖維復合材料,就能很好解決這一問題。

(圖示:碳纖維軸)
普通的傳動軸一般轉速較低,額定轉速不會接近其臨界轉速。也存在一部分高性能的傳動軸,例如直升機的尾傳動軸,轉速很高,在6000r/min以上,且長徑較大,在運行過程中容易產生共振。共振的危害很多,例如產生噪聲、影響機械的加工精度、使機械零部件生產松動或疲勞破壞。
碳纖維是一種新興材料,既有碳材料的一般特性,例如耐高溫、強度高、重量輕、耐摩擦、導電、導熱、熱膨脹系數小等,又有纖維柔軟的特征,可設計性強,常常和樹脂、陶瓷、金屬等制成復合材料使用。比起傳統的金屬軸,碳纖維軸在在大幅度減輕重量的同時,能減少噪聲、降低傳動系統的能量損失、提高抗震性。如果損壞,也可以使用補強的方式進行修理,維護更方便,使用壽命更長。
現在,碳纖維復合材料傳動軸已經廣泛使用在 、風能發電、工業機械、船舶、汽車等行業,技術不斷成熟,相信以后使用量將還將增大,大批量代替金屬軸使用。猜你喜歡:
碳纖維復合材料傳動軸設計構想