1.本发明属于复合材料传动装置技术领域，尤其涉及一种碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构。
背景技术：2.传动轴是一个高转速、少支承的旋转体，因此它的动平衡是至关重要的。一般传动轴在出厂前都要进行动平衡试验，并在平衡机上进行了调整。对前置引擎后轮驱动的车来说是把变速器的转动传到主减速器的轴，它可以是好几节的，节与节之间可以由万向节连接。现有的碳纤维复合材料传动轴，多采用单层结构，重量轻，有良好的传动能力，长时间在恶劣的环境中的运行，受传动轴自身温度和杂质的影响，会加速传动轴的磨损和消耗；并且现有的传动轴多采用单层的空心管，在面对恶劣的工况时，单层的传动轴十分容易达到抗扭极限，从而导致断轴的现象；因此，亟需一种能够减少传动轴磨损，在恶劣工况下也能够保证良好的抗弯、抗扭性能，以及耐疲劳性能的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构。
技术实现要素：3.本发明的目的是提供一种碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构，以解决上述问题，达到xxx目的。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,包括抗扭轴管，所述抗扭轴管的外侧壁固定连接有散热部，所述抗扭轴管的两端分别依次连接有轴管接头与万向节节叉，所述抗扭轴管的一端与所述轴管接头的一端之间设置有伸缩部、以及位于所述伸缩部外侧的防护单元，所述轴管接头的另一端固定插接在其中一组所述万向节节叉内；所述抗扭轴管包括第二空心轴管以及固定套接在所述第二空心轴管外侧的第一空心轴管，所述散热部固定连接在所述第一空心轴管的外侧壁上，所述伸缩部设置在所述第二空心轴管与所述轴管接头之间，所述防护单元固定连接在所述轴管接头外侧壁与所述第一空心轴管外侧壁之间且位于所述伸缩部的外侧。
5.优选的，所述第二空心轴管包括同轴心且彼此旋合设置的第一螺旋轴与第二螺旋轴，所述第一螺旋轴与所述第二螺旋轴固定连接，所述第一螺旋轴、第二螺旋轴的旋向分别与所述轴管接头的扭矩方向相反。
6.优选的，所述伸缩部包括同轴心开设在所述第二空心轴管一端面的轴孔，所述轴管接头的一端同轴心固定连接有第二芯轴，所述第二芯轴通过若干键轴向滑动连接在所述轴孔内。
7.优选的，所述防护单元包括可轴向弹性变形的金属丝防护网套以及位于所述金属丝防护网套内侧的波纹缓冲套，所述金属丝防护网套的两端分别固定连接在所述第一空心轴管与所述轴管接头的外侧壁上，所述波纹缓冲套的两端分别固定连接在所述第一空心轴管与所述轴管接头的外侧壁上。
8.优选的，所述散热部包括轴向等间距设置的若干环形散热片，若干所述环形散热
片分别同轴心固定连接在所述第一空心轴管的外侧壁上，所述第二空心轴管内侧开设有第一空腔，所述轴孔与所述第一空腔连通，所述第一空心轴管与所述第二空心轴管的两端部之间设置有间隙且相对密封设置，所述第一空心轴管的壁厚小于所述第二空心轴管的壁厚。
9.优选的，所述轴管接头远离所述第一空心轴管的一端面边部周向等间距固定连接有若干第一矩形齿，所述轴管接头远离所述第一空心轴管的一端面中心固定连接有第一芯轴，所述万向节节叉内固定连接有若干第二矩形齿，所述第一芯轴远离所述轴管接头的一端贯穿所述万向节节叉中心且卡接有弹性挡圈，若干所述第一矩形齿与若干所述第二矩形齿啮合。
10.优选的，所述第二空心轴管与所述轴管接头相邻端的外侧壁径向分别开设有第一环形凹槽，所述金属丝防护网套两端的内径侧分别位于两组所述第一环形凹槽内，所述金属丝防护网套两端的外径侧分别固定套接有第一环箍。
11.优选的，所述第二空心轴管与所述轴管接头相邻端的外侧壁径向分别开设有第二环形凹槽，所述波纹缓冲套两端的内径侧分别位于两组所述第二环形凹槽内，所述波纹缓冲套两端的外径侧分别固定套接有第二环箍。
12.优选的，所述伸缩部还包括若干轴向设置的第一键槽、若干第二键槽，若干所述第一键槽周向等间距开设在所述第二芯轴外侧壁上，若干所述第二键槽周向等间距开设在所述第二空心轴管内侧壁上，若干所述键的向心端滑动连接在若干所述第一键槽内，若干所述键的离心端滑动连接在若干所述第二键槽内。
13.优选的，所述轴管接头与所述第二空心轴管材料分别为碳纤维复合材料。
14.本发明具有如下技术效果：抗扭轴管的主要作用是承受传动轴在工作中产生的扭矩，散热部的主要作用是为运行过程中的抗扭轴管降温，有效保证抗扭轴管的工作状态，有效延长抗扭轴管的使用寿命；伸缩部的主要作用是便于抗扭轴管与轴管接头在运行过程中受到轴向偏移时能够及时作出调整，有效避免抗扭轴管的轴向作用力，保证整体的正常工作；第一空心轴管主要承担轴管接头传递的扭矩，第二空心轴管主要是辅助第一空心轴管，第一空心轴管在超出极限扭矩发生变形时，第二空心轴管可以约束第一空心轴管继续变形，为轴管接头正常传递扭矩提供有效保障；在第一空心轴管于第二空心轴管的双重作用下，有效提升传动轴的抗弯、抗扭能力；防护单元可以对伸缩部进行防护，防护外界环境中的杂质进入至伸缩部，有效减缓第二空心轴管与轴管接头之间的磨损，保证整体使用寿命；整体上，本发明结构简单，有效减少传动轴的磨损，传动轴在传递大扭矩工况下也能够具备良好的抗弯、抗扭性能，以及耐疲劳性能。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明传动轴轴管接头示意图；
17.图2为本发明伸缩部与防护单元径向剖视示意；
18.图3为本发明抗扭轴管剖视轴向剖视示意图；
19.图4为本发明轴管接头靠近万向节节叉一端的示意图；
20.其中，1、第一空心轴管；2、环形散热片；3、第一环箍；4、金属丝防护网套；5、轴管接头；6、万向节节叉；7、弹性挡圈；8、第一芯轴；9、第一环形凹槽；10、波纹缓冲套；11、第二环形凹槽；12、第二环箍；13、第二芯轴；14、键；15、第二键槽；16、第一键槽；17、轴孔；18、第一空腔；19、第二空心轴管；1901、第一螺旋轴；1902、第二螺旋轴；20、第一矩形齿；21、第二空腔。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
23.参照图1-4所示，本发明提供了一种碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,包括抗扭轴管，抗扭轴管的外侧壁固定连接有散热部，抗扭轴管的两端分别依次连接有轴管接头5与万向节节叉6，抗扭轴管的一端与轴管接头5的一端之间设置有伸缩部、以及位于伸缩部外侧的防护单元，轴管接头5的另一端固定插接在其中一组万向节节叉6内；抗扭轴管包括第二空心轴管19以及固定套接在第二空心轴管19外侧的第一空心轴管1，散热部固定连接在第一空心轴管1的外侧壁上，伸缩部设置在第二空心轴管19与轴管接头5之间，防护单元固定连接在轴管接头5外侧壁与第一空心轴管1外侧壁之间且位于伸缩部的外侧。
24.抗扭轴管的主要作用是承受传动轴在工作中产生的扭矩，散热部的主要作用是为运行过程中的抗扭轴管降温，有效保证抗扭轴管的工作状态，有效延长抗扭轴管的使用寿命；伸缩部的主要作用是便于抗扭轴管与轴管接头5在运行过程中受到轴向偏移时能够及时作出调整，有效避免抗扭轴管的轴向作用力，保证整体的正常工作；第一空心轴管1主要承担轴管接头5传递的扭矩，第二空心轴管19主要是辅助第一空心轴管1，第一空心轴管1在超出极限扭矩发生变形时，第二空心轴管19可以约束第一空心轴管1继续变形，为轴管接头5正常传递扭矩提供有效保障；在第一空心轴管1于第二空心轴管19的双重作用下，有效提升传动轴的抗弯、抗扭能力；防护单元可以对伸缩部进行防护，防护外界环境中的杂质进入至伸缩部，有效减缓第二空心轴管19与轴管接头5之间的磨损，保证整体使用寿命；整体上，本发明结构简单，有效减少传动轴的磨损，传动轴在传递大扭矩工况下也能够具备良好的抗弯、抗扭性能，以及耐疲劳性能。
25.进一步优化方案，第二空心轴管19包括同轴心且彼此旋合设置的第一螺旋轴1901与第二螺旋轴1902，第一螺旋轴1901与第二螺旋轴1902固定连接，第一螺旋轴1901、第二螺旋轴1902的旋向分别与轴管接头5的扭矩方向相反。
26.利用第一螺旋轴1901与第二螺旋轴1902的螺旋结构，可以有效提升第二空心轴管19整体的抗扭能力。
27.进一步优化方案，伸缩部包括同轴心开设在第二空心轴管19一端面的轴孔17，轴
管接头5的一端同轴心固定连接有第二芯轴13，第二芯轴13通过若干键14轴向滑动连接在轴孔17内。
28.来自轴管接头5与万向节节叉6的轴向偏移，可以使第二空心轴管19与轴管接头5相对轴向滑动，有效防止第二空心轴管19承受轴向力。
29.进一步优化方案，防护单元包括可轴向弹性变形的金属丝防护网套4以及位于金属丝防护网套4内侧的波纹缓冲套10，金属丝防护网套4的两端分别固定连接在第一空心轴管1与轴管接头5的外侧壁上，波纹缓冲套10的两端分别固定连接在第一空心轴管1与轴管接头5的外侧壁上。
30.波纹缓冲套10的主要作用是防止外界的杂质进入伸缩部内部，达到减缓第二空心轴管19与轴管接头5之间磨损的效果；金属丝防护网套4的主要作用是保护波纹缓冲套10，防止波纹缓冲套10被块状物击穿导致杂质进入伸缩部。
31.进一步优化方案，散热部包括轴向等间距设置的若干环形散热片2，若干环形散热片2分别同轴心固定连接在第一空心轴管1的外侧壁上，第二空心轴管19内侧开设有第一空腔18，轴孔17与第一空腔18连通第一空心轴管1与第二空心轴管19的两端部之间设置有间隙且相对密封设置，第一空心轴管1的壁厚小于第二空心轴管19的壁厚。
32.第二空心轴管19长时间运行产生热量，会影响第二空心轴管19的性能以及使用寿命，产生的热量一部分进入第一空腔18内，从轴孔17内，即第二芯轴13与轴孔17的间隙散失，另一部分进入第一空心轴管1与第二空心轴管19之间的第二空腔21内，通过若干环形散热片2与第一空心轴管1，可以将第二空腔21内的热量快速散发掉，从而达到了快速降温的目的。
33.进一步优化方案，轴管接头5远离第一空心轴管1的一端面边部周向等间距固定连接有若干第一矩形齿20，轴管接头5远离第一空心轴管1的一端面中心固定连接有第一芯轴8，万向节节叉6内固定连接有若干第二矩形齿，第一芯轴8远离轴管接头5的一端贯穿万向节节叉6中心且卡接有弹性挡圈7，若干第一矩形齿20与若干第二矩形齿啮合。
34.轴管接头5与万向节节叉6可拆卸连接，可以根据使用情况或者损坏情况，分别进行更换或维修，从而避免整体被更换，可以节省维修时间和维护成本；若干第一矩形齿20与若干第二矩形齿啮合，可以防止轴管接头5与万向节节叉6发生周向转动，弹性挡圈7可以防止轴管接头5与万向节节叉6发生轴向偏移，这样设置可以更加高效的传递动力。
35.进一步优化方案，第二空心轴管19与轴管接头5相邻端的外侧壁径向分别开设有第一环形凹槽9，金属丝防护网套4两端的内径侧分别位于两组第一环形凹槽9内，金属丝防护网套4两端的外径侧分别固定套接有第一环箍3。
36.进一步优化方案，第二空心轴管19与轴管接头5相邻端的外侧壁径向分别开设有第二环形凹槽11，波纹缓冲套10两端的内径侧分别位于两组第二环形凹槽11内，波纹缓冲套10两端的外径侧分别固定套接有第二环箍12。
37.通过第一环箍3与第二环箍12可以拆掉损坏的金属丝防护网套4与波纹缓冲套10，通过金属丝防护网套4的防护作用，可以减少波纹缓冲套10的损坏和更换频率，达到长久保证第二空心轴管19与轴管接头5动力传递效果的目的。
38.进一步优化方案，伸缩部还包括若干轴向设置的第一键槽16、若干第二键槽15，若干第一键槽16周向等间距开设在第二芯轴13外侧壁上，若干第二键槽15周向等间距开设在
第二空心轴管19内侧壁上，若干键14的向心端滑动连接在若干第一键槽16内，若干键14的离心端滑动连接在若干第二键槽15内。
39.进一步优化方案，轴管接头5与第二空心轴管19材料分别为碳纤维复合材料。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
技术特征：1.一种碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:包括抗扭轴管，所述抗扭轴管的外侧壁固定连接有散热部，所述抗扭轴管的两端分别依次连接有轴管接头(5)与万向节节叉(6)，所述抗扭轴管的一端与所述轴管接头(5)的一端之间设置有伸缩部、以及位于所述伸缩部外侧的防护单元，所述轴管接头(5)的另一端固定插接在其中一组所述万向节节叉(6)内；所述抗扭轴管包括第二空心轴管(19)以及固定套接在所述第二空心轴管(19)外侧的第一空心轴管(1)，所述散热部固定连接在所述第一空心轴管(1)的外侧壁上，所述伸缩部设置在所述第二空心轴管(19)与所述轴管接头(5)之间，所述防护单元固定连接在所述轴管接头(5)外侧壁与所述第一空心轴管(1)外侧壁之间且位于所述伸缩部的外侧。2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:所述第二空心轴管(19)包括同轴心且彼此旋合设置的第一螺旋轴(1901)与第二螺旋轴(1902)，所述第一螺旋轴(1901)与所述第二螺旋轴(1902)固定连接，所述第一螺旋轴(1901)、第二螺旋轴(1902)的旋向分别与所述轴管接头(5)的扭矩方向相反。3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:所述伸缩部包括同轴心开设在所述第二空心轴管(19)一端面的轴孔(17)，所述轴管接头(5)的一端同轴心固定连接有第二芯轴(13)，所述第二芯轴(13)通过若干键(14)轴向滑动连接在所述轴孔(17)内。4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:所述防护单元包括可轴向弹性变形的金属丝防护网套(4)以及位于所述金属丝防护网套(4)内侧的波纹缓冲套(10)，所述金属丝防护网套(4)的两端分别固定连接在所述第一空心轴管(1)与所述轴管接头(5)的外侧壁上，所述波纹缓冲套(10)的两端分别固定连接在所述第一空心轴管(1)与所述轴管接头(5)的外侧壁上。5.根据权利要求3所述的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:所述散热部包括轴向等间距设置的若干环形散热片(2)，若干所述环形散热片(2)分别同轴心固定连接在所述第一空心轴管(1)的外侧壁上，所述第二空心轴管(19)内侧开设有第一空腔(18)，所述轴孔(17)与所述第一空腔(18)连通，所述第一空心轴管(1)与所述第二空心轴管(19)的两端部之间设置有间隙且相对密封设置，所述第一空心轴管(1)的壁厚小于所述第二空心轴管(19)的壁厚。6.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:所述轴管接头(5)远离所述第一空心轴管(1)的一端面边部周向等间距固定连接有若干第一矩形齿(20)，所述轴管接头(5)远离所述第一空心轴管(1)的一端面中心固定连接有第一芯轴(8)，所述万向节节叉(6)内固定连接有若干第二矩形齿，所述第一芯轴(8)远离所述轴管接头(5)的一端贯穿所述万向节节叉(6)中心且卡接有弹性挡圈(7)，若干所述第一矩形齿(20)与若干所述第二矩形齿啮合。7.根据权利要求4所述的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:所述第二空心轴管(19)与所述轴管接头(5)相邻端的外侧壁径向分别开设有第一环形凹槽(9)，所述金属丝防护网套(4)两端的内径侧分别位于两组所述第一环形凹槽(9)内，所述金属丝防护网套(4)两端的外径侧分别固定套接有第一环箍(3)。8.根据权利要求4所述的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:所述第二空心轴管(19)与所述轴管接头(5)相邻端的外侧壁径向分别开设有第二环形凹槽(11)，所
述波纹缓冲套(10)两端的内径侧分别位于两组所述第二环形凹槽(11)内，所述波纹缓冲套(10)两端的外径侧分别固定套接有第二环箍(12)。9.根据权利要求3所述的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:所述伸缩部还包括若干轴向设置的第一键槽(16)、若干第二键槽(15)，若干所述第一键槽(16)周向等间距开设在所述第二芯轴(13)外侧壁上，若干所述第二键槽(15)周向等间距开设在所述第二空心轴管(19)内侧壁上，若干所述键(14)的向心端滑动连接在若干所述第一键槽(16)内，若干所述键(14)的离心端滑动连接在若干所述第二键槽(15)内。10.根据权利要求3所述的碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构,其特征在于:所述轴管接头(5)与所述第二空心轴管(19)材料分别为碳纤维复合材料。
技术总结本发明属于复合材料传动装置技术领域，尤其涉及一种碳纤维复合材料传动轴轴管接头结构，包括抗扭轴管、散热部、轴管接头与万向节节叉，抗扭轴管的一端与轴管接头的一端之间设置有伸缩部、以及位于伸缩部外侧的防护单元，轴管接头的另一端固定插接在其中一组万向节节叉内；抗扭轴管包括第二空心轴管以及固定套接在第二空心轴管外侧的第一空心轴管，散热部固定连接在第一空心轴管的外侧壁上，伸缩部设置在第二空心轴管与轴管接头之间，防护单元固定连接在轴管接头外侧壁与第一空心轴管外侧壁之间且位于伸缩部的外侧。本发明结构简单，有效减少传动轴的磨损，传动轴在传递大扭矩工况下也能够具备良好的抗弯、抗扭性能，以及耐疲劳性能。劳性能。劳性能。
技术研发人员：余许多 高洪平
受保护的技术使用者：上海华渔新材料科技有限公司
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/7/5
