一种卫星用轻质复合材料动量飞轮及其制备方法

摘要

本发明提供一种卫星用轻质复合材料动量飞轮及其制备方法；所述飞轮由内至外依次包括轮毂、轮辐和轮缘；所述轮毂与轮辐接合的外围周边开设连接凹槽，中间设有中心孔，凹槽与中心孔之间设有多个安装孔；所述轮辐包括外辐圈、辐条、内辐圈，外辐圈与轮缘接合，辐条树根，内辐圈与轮毂接合，内辐圈开设有连接凸起；所述轮缘内侧面设有环形凸起；轮毂和轮辐通过凹槽与凸起结构以啮合、共固化方式连接；外辐圈通过胶接、紧配与外侧的轮缘连接，轮辐的底部位于轮缘内侧的环形凸起上。本发明采用轻质高强、阻尼性能优越的碳纤维复合材料，通过热紧配合和胶结的方式替代紧固件连接方式，大大降低飞轮的消极重量，增大飞轮的阻尼性能，也缩短了制造周期。

主权项

一种卫星用轻质复合材料动量飞轮的制备方法，其中，所述飞轮由内至外依次包括轮毂、轮辐和轮缘；所述轮毂与轮辐接合的外围周边开设连接凹槽，中间设有中心孔，凹槽与中心孔之间设有多个安装孔；所述轮辐包括外辐圈、辐条、内辐圈，外辐圈与轮缘接合，内辐圈与轮毂接合，内辐圈开设有连接凸起；所述轮缘内侧面设有环形凸起；轮毂和轮辐通过凹槽与凸起结构以啮合和/或共固化方式连接；外辐圈通过胶接和/或紧配与外侧的轮缘连接，轮辐的底部位于轮缘内侧的环形凸起上；其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：步骤一、制备碳纤维环氧树脂预浸料，裁剪成轮辐预浸料；步骤二、将步骤一所得轮辐预浸料铺覆成轮辐的形状，与制备好的铝合金轮毂和轮缘一同放置在多向均压的模具中，通过模具定位系统调整各个部件的位置；其中，所述部件具体指轮辐预浸料、铝合金轮毂、轮缘；步骤三、将模具加热至80～120℃保温0.5h，缓慢加压至0.1～0.3MPa，释放压力，然后将压力升高到0.6～1.2MPa，同时升温至180℃，固化3～6h，使得轮毂、轮辐和轮缘共固化成一体。