【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料膜盘，尤其是涉及一种周向准各向同性复合材料膜盘及制备方法。
技术介绍
1、膜盘连轴器是一种弹性联轴器，其凭借结构简单，运动平稳，能够自润滑噪音小等特点被广泛应用于机械、船舶、航空等领域。而膜盘作为其中的关键部件，在工作过程中要承受扭转、弯曲、剪切以及离心力等复杂载荷，同时还要吸收振动以及轴向位移补偿和角度补偿。随着科学技术的不断发展，纤维增强树脂基复合材料开始广泛应用于各行各业，其具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、可设计性强等优点，相较于金属材料，复合材料能够进行大幅减重且材料强度较高。
2、复合材料作为一种各向异性材料，其材料性能具有明显的纤维取向性，即沿着纤维方向材料强度较高，而偏离纤维方向则材料强度会有一定下降。膜盘的运动形式为旋转，工作时在周向均匀受力。而传统的正交铺层方案不能实现纤维在圆周方向上的均匀加强，存在一定的强度偏差区。专利公开号cn110821979a公开了复合材料波形膜盘及其热压成型模具和热压成型方法，铺设膜盘过程为加热经分切得到的预浸料铺层，待预浸料铺层软化便于铺设时，将松散状的预浸料铺层按照设计铺层形式进行铺放，最后铺成形状规整的膜盘铺层密实体。所述膜盘本体内设有多层预浸料铺层，且令所述膜盘本体相互垂直的两个径向方向分别为0°和90°，则所有的所述预浸料铺层中，至少包括纤维方向为0°的0°铺层、纤维方向为90°的90°铺层、纤维方向为45°的45°铺层和纤维方向为-45°的-45°铺层。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、在一方面，本专利技术提出一种周向准各向同性复合材料膜盘，复合材料膜盘包括中心通孔和与其同心设置的环形区，所述环形区的内侧设置有与所述中心通孔同心设置的内连接孔加强区，所述环形区的外侧设置有与所述中心通孔同心设置的外连接孔加强区；
4、所述复合材料膜盘通过复合材料铺层热压成型得到，铺层形式为其中所述环形区的铺层数为n0，相邻两层复合材料中下一铺层较上一铺层沿相同方向的偏转角度为α，每一层复合材料的铺设次数为β，对称铺层只写出一半，括号外加下标“s”表示对称。
5、进一步地，所述内连接孔加强区上分布有若干内连接孔；
6、所述外连接孔加强区上分布有若干外连接孔。
7、更进一步地，所述内连接孔、外连接孔内分别安装有金属嵌件。
8、进一步地，所述的环形区的铺层数为全铺层数，全铺层即为相对于局部增强层而言的完整铺层，下料起点为所述复合材料膜盘的内径圆处，下料终点为所述复合材料膜盘的外径圆处。所述复合材料膜盘的内径圆处即所述中心通孔的圆与所述内连接孔加强区的交接边缘位置，为所述复合材料膜盘最靠近中心通孔圆心的位置；所述复合材料膜盘的外径圆处即所述外连接孔加强区的最外侧边缘位置，为所述复合材料膜盘最远离中心通孔圆心的位置。以下所有内径圆处均表示其所在区域最靠近中心通孔圆心的位置，以下所有外径圆处均表示其所在区域最远离中心通孔圆心的位置。比如下文中所述内连接孔加强区的外径圆处为所述内连接孔加强区最远离中心通孔圆心的位置。
9、进一步地，所述内连接孔加强区和外连接孔加强区的厚度大于所述环形区的厚度；
10、所述内连接孔加强区的铺层数n1＝n0+n1’，n1’表示所述内连接孔加强区的局部增强层的层数；
11、所述外连接孔加强区的铺层数n2＝n0+n2’，n2’表示所述外连接孔加强区的局部增强层的层数。
12、更进一步地，所述内连接孔加强区的局部增强层、外连接孔加强区的局部增强层均匀分布在两层所述环形区的铺层之间，铺层角度与上一全铺层角度一致；
13、所述内连接孔加强区的局部增强层的下料起点为所述复合材料膜盘的内径圆处，下料终点为所述内连接孔加强区的外径圆处；
14、所述外连接孔加强区的局部增强层的下料起点为所述复合材料膜盘的外径圆处，下料终点为所述外连接孔加强区的内径圆处。
15、更进一步地，所述内连接孔加强区的局部增强层的铺层形式为
16、所述外连接孔加强区的局部增强层的铺层形式为
17、s表示对称，对称中面的铺层上加顶标“-”表示，所述内连接孔加强区的局部增强层每一层复合材料的铺设次数为β1，所述外连接孔加强区的局部增强层每一层复合材料的铺设次数为β2，
18、更进一步地，所述环形区与所述内连接孔加强区通过内过渡区连接；
19、所述环形区与所述外连接孔加强区通过外过渡区连接。
20、更进一步优选地，所述内过渡区与所述环形区相连接的一端厚度与所述环形区厚度一致、与所述内连接孔加强区相连接的一端与所述内连接孔加强区厚度一致，所述内过渡区的厚度从与所述环形区连接的一端到与所述内连接孔加强区连接的一端递增，优选为均匀递增；
21、所述外过渡区与所述环形区相连接的一端厚度与所述环形区厚度一致、与所述外连接孔加强区相连接的一端与所述外连接孔加强区厚度一致，所述内过渡区的厚度从与所述环形区连接的一端到与所述外连接孔加强区连接的一端递增，优选为均匀递增。
22、更进一步优选地，所述内连接孔加强区的局部增强层的下料起点为所述复合材料膜盘的内径圆处，下料终点由所述内过渡区的内径圆处逐渐变为所述内过渡区的外径圆处，再逐渐变为所述内过渡区的内径圆处，且当下料终点为所述内过渡区的外径圆处时，该层复合材料的偏转角度为180°；
23、所述外连接孔加强区的局部增强层的下料起点为所述复合材料膜盘的外径圆处，下料终点由所述外过渡区的外径圆处逐渐变为所述外过渡区的内径圆处，再逐渐变为所述外过渡区的外径圆处，且当下料终点为所述外过渡区的内径圆处时，该层复合材料的偏转角度为180°；
24、所述复合材料膜盘沿水平向的中性面对称分布。
25、进一步地，所述复合材料为纤维增强树脂基复合材料。
26、更进一步地，所述复合材料包括玻璃纤维单向布、芳纶纤维单向布或其他规格的碳纤维布。
27、在另一方面，本专利技术还提出一种周向准各向同性复合材料膜盘的制备方法，将复合材料以的形式在模具内进行铺层，合模上模具和下模具进行加热固化，固化脱模得到所述复合材料膜盘。
28、进一步地，所述复合材料膜盘的制备方法包括以下步骤：
29、s1、确定所述复合材料膜盘的尺寸，包括所述复合材料膜盘的内径和外径，所述内连接孔加强区、环形区、外连接孔加强区的厚度、内径和外径；
30、s2、确定用于成型所述复合材料膜盘的复合材料的单层厚度；
31、s3、确定所述内连接孔加强区及其局部增强层、环形区、外连接孔加强区及其局部增强层的铺层数，分别为n1、n1’、n0、n2、n2’，n1＝n0+n1’，n2＝n0+n2’；...
【技术保护点】
1.一种周向准各向同性复合材料膜盘，其特征在于，复合材料膜盘包括中心通孔(1)和与其同心设置的环形区(4)，所述环形区(4)的内侧设置有与所述中心通孔(1)同心设置的内连接孔加强区(2)，所述环形区(4)的外侧设置有与所述中心通孔(1)同心设置的外连接孔加强区(6)；
2.根据权利要求1所述的一种周向准各向同性复合材料膜盘，其特征在于，所述的环形区(4)的铺层数为全铺层数，其下料起点为所述复合材料膜盘的内径圆处，下料终点为所述复合材料膜盘的外径圆处。
3.根据权利要求1所述的一种周向准各向同性复合材料膜盘，其特征在于，所述内连接孔加强区(2)和外连接孔加强区(6)的厚度大于所述环形区(4)的厚度；
4.根据权利要求3所述的一种周向准各向同性复合材料膜盘，其特征在于，所述内连接孔加强区(2)的局部增强层、外连接孔加强区(6)的局部增强层均匀分布在两层所述环形区(4)的铺层之间，铺层角度与上一全铺层角度一致；
5.根据权利要求3所述的一种周向准各向同性复合材料膜盘，其特征在于，所述内连接孔加强区(2)的局部增强层的铺层形式为
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。