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碳纤维制品

碳纤维制品中的碳纤维复合材料汽车传动轴优势

发布于:2021年01月04日

       传动轴是一个高转速、少支承的旋转体,是汽车传动系中传递动力的重要部件,由轴管、伸缩套和万向节构成,其作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮,使汽车产生驱动力。而汽车的这一构件也容易出现磨损导致损坏、变形、失去动平衡,这对行驶中的汽车来说会造成异响、振动,严重时可能导致事故发生。因而,使用耐高温、耐摩擦性好的碳纤维复合材料加工汽车传动轴就成了汽车行业企业的研究创新重点。碳纤维制品传动轴自1988年就有相关公司在研究。

碳纤维制品中的碳纤维复合材料汽车传动轴优势

       将碳纤维材料用于汽车生产是1984年,福特公司,GKN公司在1988年开始着手于碳纤维复合材料传动轴的研究,碳纤维复合材料抗扭曲强度是传统金属材料的两倍以上,扭矩力测试结果为17793N,远大于安全设计值10000N,作为受力材料玻璃纤维还要逊色于碳纤维复合材料。作为重要的汽车运动部件,传动轴在不同轴心的两轴间传递动力,工作环境比较恶劣,如果使用金属材料来加工,在构件使用过程中需要定期注入润滑油保养,同时使用过程容易磨损,引起传动轴噪音和发动机能量损失、使用寿命缩短。而碳纤维复合材料传动轴具有很高的比强度、比模量,在实现汽车轻量化的同时可以达到节能省油的目的,其强度也比金属材料高。因此碳纤维复合材料是制造传动轴的理想材料。

       碳纤维制品传动轴具碳纤维材料重量轻,强度高的优势,主要以聚丙腈纤维为原料,经过高温碳化等特殊工艺加工成极细的纤维丝,提高单丝强度,使一定量纤维的表面积增大很多,抗拉强度高于钢材于3倍,刚度高于2倍,耐疲劳性高于2倍,具有高强度、高模量、耐高温、耐磨、耐腐蚀、抗疲劳等诸多优异性能。其次,碳纤维材料的密度为1.8g/立方厘米,钢的密度为7.8g/立方厘米,通常汽车普通部件质量每减轻1%,可节油1%,汽车传动轴加工用中碳纤维材料要比金属材料减轻40%的重量,因而汽车的节油能力也得到提升。


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