[发明专利]一种轴承摆杆的制作方法及其制得的轴承摆杆

说明书

本申请公开了一种轴承摆杆的制作方法及其制得的轴承摆杆，属于摆杆制备技术领域。一种轴承摆杆的制作方法，包括如下步骤：(1)分别在两个套筒的外壁沟槽上第一次缠绕适量的纤维预浸带；(2)将两个套筒放置于工装上，并环绕其第二次缠绕适量纤维预浸带；(3)将套筒初次放入模具中，加热、加压，排出里面的空气；(4)在套筒外侧第三次缠绕适量纤维预浸带，并再次将其放入模具中加热、加压，排出里面的空气；(5)将鱼眼轴承安装在套筒内，即得轴承摆杆。用纤维树脂复合材料取代传统金属材质，制得的轴承摆杆重量轻、比强度和比模量高，且耐疲劳性、抗断裂能力和减震性能优良。

技术领域

本申请涉及一种轴承摆杆的制作方法及其制得的轴承摆杆，属于摆杆制备技术领域。

背景技术

轴承摆杆作为连接部件起着各向载荷的传递作用。在正常工作中，摆杆两端的金属关节轴承能够调整摆杆姿态，保证摆杆始终承受拉应力。在实际工作过程中摆杆将受到交变的拉应力，通过统计支撑摆杆的使用情况，可以发现摆杆的金属轴承在长期使用后，会出现轴承失效卡死的故障，而该类故障不易察觉和发现，只有在轴承完全失效、表面发生摩擦进而产生极大噪声时才会发现，之后再进行更换，而轴承失效后将会给摆杆带来附加的交变扭转和弯曲应力。

现有摆杆大多为金属材质，其在交变应力下容易产生疲劳破坏，疲劳破坏是循环应力、应变引起的延时断裂，难以检测和预防，其主要有以下三大特征：第一，断裂时并无明显的宏观塑性变形，断裂前没有明显的预兆，而是突然地破坏；第二，构件的最大工作应力远低于静荷载下材料的强度极限或屈服强度；第三，疲劳破坏断口由两部分组成，其一是光滑区，其二是晶粒状的粗糙区。因此，研制一种自身具有高强度和耐疲劳性的摆杆是非常必要的。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种轴承摆杆的制作方法及其制得的轴承摆杆，用纤维树脂复合材料取代传统金属材质，并通过三次缠绕、两次模压制得了重量轻、比强度和比模量高，且耐疲劳性、抗断裂能力和减震性能优良的轴承摆杆。

本发明提出以下技术方案：

一种轴承摆杆的制作方法，包括如下步骤：

(1)分别在两个套筒的外壁沟槽上第一次缠绕15-25g的纤维预浸带，使二者紧密结合，也为继续缠绕纤维预浸带提供可粘接的表面；

(2)将步骤(1)的两个套筒放置于工装上，并环绕其第二次缠绕280-320g纤维预浸带，使其初具摆杆的雏形；

(3)将缠绕两次纤维预浸带的套筒初次放入模具中，加热、加压，排出里面的空气，以使摆杆的密实度达到要求；

(4)取出套筒冷却后，在缠绕两次纤维预浸带的套筒外侧第三次缠绕40-60g纤维预浸带，并再次将其放入模具中加热、加压，排出里面的空气，以增强摆杆的耐疲劳性和抗断裂能力，同时使摆杆的外形尺寸达到要求；

(5)取出步骤(4)中缠绕三次纤维预浸带的套筒，冷却后，将鱼眼轴承安装在套筒内，即得轴承摆杆。该轴承摆杆的结构牢固，重量轻，比强度和比模量高，同时还具备优良的耐疲劳性、抗断裂能力和减震性能。

优选地，在三次缠绕纤维预浸带的过程中，采用张力控制器控制纤维预浸带的张力在8-12MPa范围内，以便对纤维预浸带的张力进行精准控制。

优选地，在三次缠绕纤维预浸带的过程中，采用激光加热器对纤维预浸带的结合处进行加热，加热温度为340-360℃。

更优选地，激光加热器中还具有温度闭环控制系统，以便精准的控制温度高低以及加热的位置。

优选地，在三次缠绕纤维预浸带的过程中，采用具有压力传感器的压轮对融化的纤维预浸带进行挤压，压力为0.5-1MPa，以达到较好的结合效果。

优选地，在第二次缠绕过程中，压轮的旋转线速度与摆杆主体的旋转线速度一致，保证缠绕速度均匀、稳定。