传动轴

技术领域

本发明涉及BAC领域，尤其涉及一种传动轴。

背景技术

传动轴是光伏跟踪支架系统上最重要的部件之一，目前的光伏跟踪支架的传动轴采用方管或圆管，因为光伏支架的传动轴往往是几十米长，最长的接近100米，跨距往往在6m以上，传动轴受到非常大的由风荷载产生的弯矩、扭矩，从而在传动轴上产生很大的等效应力。所以目前的光伏跟踪支架系统普遍存在以下问题：1、方管传动轴存在翘曲现象，传动轴越长翘曲现象越严重，由翘曲产生的二次应力也就越大，这样就需要更大截面尺寸的传动轴，会降低产品的经济性；2、圆管传动轴抗扭性能较好，但抗弯性能较弱，为满足跟踪支架的变形和强度要求，往往得增大截面尺寸提高抗弯性能，从而使传动轴尺寸变得很大，降低产品的经济性。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种传动轴。

本发明采取的技术方案如下：

一种传动轴，包括若干平板及若干圆弧板，所述平板以及圆弧板一体成型地固定在一起，且平板与圆弧板合围在一起呈封闭管状。

本种传动轴中，利用方管抗弯性能较优的特性，新传动轴采用部分方管的结构形状，利用圆管抗扭性能较优的特性，新传动轴采用部分圆管的结构形状，新传动轴上圆弧板部分，其为圆心在形心的一段圆弧，以承受扭矩为主，同时减小传动轴的翘曲现象；新传动轴上平板部分，其为中心在形心的一段直线，以承受弯矩为主，同时增加传动轴的惯性矩；综上所述，在用钢量相等的情况下，本种结构的传动轴可以承受更强的风载荷。

相邻的两块平板通过一个圆弧板一体成型地固定在一起，且该圆弧板可包含一种及几种曲率的圆弧或曲线形成的实体。

可选的，平板内还包括一个或多个加强筋，相邻两个加强筋之间为平板的一段。

加强筋的作用是为了增强整个传动轴的强度，确保整个传动轴具有更强的抗应力能力。

可选的，所述加强筋呈圆弧状，且所述加强筋的圆弧朝向与圆弧板的圆弧朝向相反。

圆弧形的加强筋相较平直的直线，在受同样力作用下因为受力区域相对直线更大，所以产生的应力和变形会更小，从而能够减小整个截面的变形。

可选的，，所述平板和平板之间的距离都为D，所述圆弧板的半径为R

经实际计算得，采用上述尺寸的传动轴产生的变形和应力最小。

可选的，所述加强筋、平板以及圆弧板的厚度相等或变化。

可选的，每块圆弧板的两端分别与一块平板固定在一起。

可选的，所述圆弧板在一个圆面上等距等弧度地分布。

可选的，所述圆弧板有四块。

四块圆弧板等距等弧度地分布，方便安装卡箍及轴套等固定件。

可选的，所述圆弧板的圆心在传动轴的形心且平板的几何中心和形心也重合；所述平板有八块。

本发明的有益效果是：利用方管抗弯性能较优的特性，利用圆管抗扭性能较优的特性，在用钢量相等的情况下，本种结构的传动轴可以承受更强的风载荷。

附图说明：

图1是传动轴的结构示意简图。

图中各附图标记为：1、圆弧板，2、平板，3、加强筋。

具体实施方式：

下面对本发明做详细描述。

如附图1所示，一种传动轴，包括八块平板2、四块圆弧板1以及四块加强筋3，平板以及圆弧板1一体成型地固定在一起，相邻的两块平板通过加强筋3一体成型地固定在一起，且平板、圆弧板1及加强筋3三者合围在一起呈封闭管状。加强筋3呈圆弧状，且加强板3的圆弧朝向与圆弧板1的圆弧朝向相反。

平板的宽度为D，圆弧板1的半径为R

加强筋3、平板2以及圆弧板1的厚度相等(三者的厚度既可以相等，也可以是变化的)。

每块圆弧板1的两端分别与一块平板固定在一起。

圆弧板1在一个圆面上等距等弧度地分布。

四块圆弧板1等距等弧度地分布。

圆弧板的圆心在传动轴的形心且平板的几何中心和形心也重合。

本实施例所提供的传动轴中，利用方管抗弯性能较优的特性，新传动轴采用部分方管的结构形状，利用圆管抗扭性能较优的特性，新传动轴采用部分圆管的结构形状，新传动轴上圆弧板1部分，其为圆心在形心的一段圆弧，以承受扭矩为主，同时减小传动轴的翘曲现象；新传动轴上平板部分，其为中心在形心的一段直线，以承受弯矩为主，同时增加传动轴的惯性矩；综上，在用钢量相等的情况下，本种结构的传动轴可以承受更强的风载荷。圆弧形的加强板相较平直的直线，在受同样力作用下因为受力区域相对直线更大，所以产生的应力和变形会更小，从而能够减小整个截面的变形。

在上述的基础上，对本种结构的传动轴、方管以及圆管进行应力分析，其中长度都为160mm，本种结构的传动轴的厚度为3mm，方管的厚度为3mm，圆管的壁厚为4.3mm。分析的结果如下表1所示

表1应力分析对比

从表1的数据可知，新传动轴(即本结构所提供的传动轴)具有更轻的单位长度重量，以及更强的应力抵抗能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。