碳纤维传动轴
碳纤维传动轴泛指用一些 碳纤维材质或其它复合材料制成的传动轴。因为碳纤维传动轴又轻又坚硬,所以碳纤维传动轴的用途很广泛。目前主要是汽车及其它工作品上。
碳纤维传动轴简介
碳纤维传动轴在工作的时候不停转动,和其它部件摩擦,所以耐摩擦能力一定要好才能使用长久。
碳纤维材料具有重量轻、强度高、可设计性强、减震抗摔、耐高温、耐摩擦等优异的性能,和传统的金属材料相比,噪音低、震动幅度低、质轻、不会生锈、不怕腐蚀、易维修、节约能源。耐摩擦能力不输于金属,完全可代替使用。重量上面,现在的机械都在向轻量化发展,碳纤维的密度只有1.8g/cm^3 ,是钢材的四分之一,十分轻便,运作时可节省能源,替换也很方便。金属和空气中的水分接触容易氧化生锈,需定期维护,碳纤维就没这个顾虑了
用碳纤维材料代替传统钢质的传动轴,用来将动力源传递给执行机构的。中小型机械中的传动轴用普通的钢材制造就可以了,大型机械对材料的要求就高了,抗弯能力、强度、旋转精度都必须达到一定要求,金属的强度虽高,但密度大,传动轴在加工、安装以及调试的时候都会变得非常困难。如果使用碳纤维材料代替,将会取得非常好的效果,比如:重量轻、强度高、可设计性强、减震抗摔、耐高温、耐摩擦等优异的性能,和传统的金属材料相比,噪音低、震动幅度低、质轻、不会生锈、不怕腐蚀、易维修、节约能源
碳纤维传动轴特点
1)明显地减轻了传动轴的重量。和坚硬的钢质轴相比较,碳纤维传动轴的重量明显地减轻了约70%,这其中包括复合管端部必要的金属部件,其实仅碳纤维管本身的重量的确很轻。一般可以规纳为:轴越长,减重的量越大,复合轴减重的效果越明显。
2)临界速度高。由于转速是设定的,故使用碳纤维传动轴的优点体现在长的推进轴系上。换言之,轴承之间的距离会较长。因此,长轴系上通常不需要布置轴承,至少减少了轴承的数量,这样就降低了成本,减轻了轴系,减少了部件,而且还节省了轴承支撑件的成本以及减轻了重量。
3)长寿命、低噪声、无腐蚀、无磨擦、免维修、不导电、无磁性。
设计特点
所有碳纤维传动轴都设计得轻巧,重量最小,尺寸最佳。为此,专门开发一套计算机程序,以便设计出效率最高的长纤维层装置(filament layering systems),使推进轴具有良好的技术特性。我公司的碳纤维传动轴的独特之处在于采用主动锁紧系统,就是采用锥形钛金属销销住钢质或铝质金属法兰,这种技术提供了经济、可靠的解决功率传输的办法,并受专利保护。这种主动锁紧系统使轴系在额定扭矩下安全系数提高到6倍,疲劳强度的安全系数提高到3倍。
实船使用情况
自2003年以来,已经交付了近100根碳纤维传动轴用于冷却塔传动系统,绝大多数都用在国LF型系列上,但有些也用于汽车、风力、环保、纺织和泵站上。
长度:每段的长度可达8米,用户要求的任何长度都可以按段组合;
扭矩:可承载的扭矩为200千牛顿米,如果用户要求更大的扭矩,也可以满足要求;
转速:轴的转速可达300转/分。
最后忠告用户,在船舶设计的早期阶段,如果CENTA公司能够尽早介入的话,可根据现有经验提供最佳的推进系统方案。因为使用碳纤维传动轴不只是一般意义上的推进轴材料的替换,所以在风机设计阶段需要统盘考虑碳纤维轴的设计。
对于一个完全装配好的传动轴,标准重量和惯量是在最小DBSE和最大孔径时的数值,为了得到总重量和总惯量,用所需的DBSE减去最小的DBSE值,乘于重量或惯量的单位长度变化值,再加上最小的DBSE时的数值,数值会随着你的实际轴孔和键的尺寸发生轻微的变化。