炭/炭复合材料耐摩擦齿轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102909873A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102909873A(43)申请公布日2013.02.06(21)申请号201110221772.4(22)申请日2011.08.04(71)申请人大连元盛科技开发有限公司地址116318辽宁省大连市长兴岛临港工业区船舶配套园石门街20号(72)发明人程显军(51)Int.Cl.B29D15/00(2006.01)B29C70/06(2006.01)B29C70/28(2006.01)B29C45/00(2006.01)F16H55/17(2006.01)F16H55/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称炭/炭复合材料耐摩擦齿轮(57)摘要炭/炭复合材料耐摩擦齿轮，包括齿圈和芯套，采用碳纤维增强复合材料整体注塑成型，在齿圈和芯套之间均匀布置有若干个减少变形的孔。本发明与现有技术相比，采用炭/炭复合材料来制造齿轮，比强度高、比模量高，通过在齿圈和芯套均匀设置的孔来减少变形带来的尺寸变化。具有优异的机械性能、电性能、化学性能及耐热性、耐磨性、尺寸稳定性。CN1029873ACN102909873A权利要求书1/1页1.炭/炭复合材料耐摩擦齿轮，包括齿圈和芯套，采用碳纤维增强复合材料整体注塑成型，在齿圈和芯套之间均匀布置有若干个减少变形的孔；其特征在于：a.将连续碳纤维束由放丝机引入纤维短切设备进行切割，根据纤维运行速度，设定切割长度控制在5-7mm；b.配制树脂，需要在搅拌机上充分搅拌，搅拌时间不少于5分钟，搅拌好的树脂需要经过80目的网筛过滤后，方可倒入树脂槽；c.将树脂和碳纤维短切丝按30∶70的比例均匀混合；d.将混合后的树脂和碳纤维短切丝注入模具；e.逐步对模具加温、加压。在这个过程中要严格控制温度及压力的增加速度，使混合材料内部的气体能够逐渐排出而不会留在成型产品内部，同时，由于树脂反应会产生内应力，如快速加温、加压会导致产品开裂；f.将制成的树脂含量在30％碳纤维复合材料齿轮投入惰性气体保护的高温炉中，将树脂再次烧结，减少产品的树脂含量，在此过程中，必须保证惰性气体充分布满高温炉后对产品加热。2CN102909873A说明书1/2页炭/炭复合材料耐摩擦齿轮[0001]技术领域本发明涉及一种齿轮，特别是一种炭/炭复合材料耐摩擦齿轮。[0002]背景技术随着塑料工业的迅速发展，塑料的齿轮及传动件在很多场合已经取代了金属的齿轮等传动件，并被越来越广泛地应用于运动和动力传动的场合。塑料的齿轮及传动件具有制造成本低，重量轻、噪音低，抗化学腐蚀，自润滑传动等优点。但同时也具有弹性模量低，机械强度低，热传导性差，热膨胀系数大等缺点，这些限制了塑料件在高载荷、高速度场合的使用。[0003]发明内容为了克服上述不足，本发明的目的是提供一种具有突出的耐磨、耐腐蚀性并且尺寸稳定性的碳纤维增强复合材料传动齿轮。[0004]本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，炭/炭复合材料耐摩擦齿轮包括齿圈和芯套，采用碳纤维增强复合材料整体注塑成型，在齿圈和芯套之间均匀布置有若干个减少变形的孔。[0005]本发明的技术方案：a.将连续碳纤维束由放丝机引入纤维短切设备进行切割，根据纤维运行速度，设定切割长度控制在5-7mm。[0006]b.配制树脂，需要在搅拌机上充分搅拌，搅拌时间不少于5分钟。搅拌好的树脂需要经过80目的网筛过滤后，方可倒入树脂槽。[0007]c.将树脂和碳纤维短切丝按30∶70的比例均匀混合。[0008]d.将混合后的树脂和碳纤维短切丝注入模具。[0009]e.逐步对模具加温、加压。在这个过程中要严格控制温度及压力的增加速度，使混合材料内部的气体能够逐渐排出而不会留在成型产品内部。同时，由于树脂反应会产生内应力，如快速加温、加压会导致产品开裂。[0010]f.将制成的树脂含量在30％碳纤维复合材料齿轮投入惰性气体保护的高温炉中，将树脂再次烧结，减少产品的树脂含量。在此过程中，必须保证惰性气体充分布满高温炉后对产品加热。[0011]本发明与现有技术相比，采用炭/炭复合材料来制造齿轮，比强度高、比模量高，通过在齿圈和芯套均匀设置的孔来减少变形带来的尺寸变化。具有优异的机械性能、电性能、化学性能及耐热性、耐磨性、尺寸稳定性。附图说明[0012]图1为本发明结构示意简图；具体实施方式[0013]一种炭/炭复合材料耐摩擦齿轮，包括齿圈1和芯套2，在齿圈1和芯套2之间均匀布置有若干个减少变形的孔3。所述减少变形的孔3为扇形孔，按齿轮尺寸的大于可设置多个，本实施方式中对称的设置有六个，相邻扇形孔之间为轴向加强筋4，在每个扇形孔的中部设有径向加强筋。所述减少变形的孔3为圆形通孔