技术领域
本发明涉及传动带领域,特别是涉及一种同步带及其制造方法。
背景技术
由于现代
汽车的发展要求驾乘舒适、动
力强劲,安全性要求不断提高, 维修保养要求免维护化,从而使得汽车
发动机室空间变小,
温度升高,而且, 随着环保标准的提高,有必要采用新的冷冻剂,使用无铅
汽油或酸性汽油, 改善燃油系统。这些无疑都对汽车中的
橡胶件提出了更高、更苛刻的标准, 要求橡胶件:更耐油、更耐滲透、更耐老化、更耐热、更长寿命。
汽车同步带是一种工作面带有齿状结构的传动带,它集
齿轮、链条和带 传动为一体,具有传动效率高、
传动比准确、噪音小、节能、维修方便等优 点。同步带由布套、NGF线绳及外层的胶片组成。同步带是汽车技术的一大 进步,橡胶同步带重量轻、噪声低,得到了汽车行业的重视。由于外层胶片 的性能对同步带的性能有直接的影响,因此,如何选择胶片的配方及制造方 法尤为必要。
高性能的汽车为了延长车的寿命,减少零部件的更换
频率,期望同步带 能与车具有相同的寿命,而且安全可靠,氢化丁腈橡胶就是目前同步带常用 的材料。
现有的汽车同步带通常选用高弹力弹性尼龙布作为同步带
齿面包布,橡 胶采用氢化丁腈橡胶,并配以
氧化锌、
硬脂酸、防老化剂、
碳黑、
软化剂、 硫磺及促进剂,其组成和配比(按重量百分比)为:
A:氢化丁腈橡胶53.01一57.01
B:氧化锌2.65一2.85
C:硬脂酸0.53一0.57
D:防老化剂2.10一2.30
E:半补强
炭黑29.80一31.80
F:软化剂5.40一5.60
G:硫磺0.43一0.45
H:促进剂2.65一2.80。
采用氢化丁腈橡胶制造汽车同步带,虽然具有硫
化成型时充齿方便的优 点,但是也存在
齿条的定伸模量低、抗剪切强度较差以及耐温
耐磨性能不够 理想的缺点,容易导致掉齿、齿部
变形、传动功率及使用寿命的降低。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种同步带,提高齿条的抗剪切强度。
本发明的同步带,具有齿型外轮廓,同步带体的组成成分中含有特种纤 维,所述同步带的组分中按重量比含有5-25%特种
纤维,所述特种纤维采用
碳纤维、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种。
进一步,在所述齿型外轮廓的织物表面涂上特种耐高温、耐磨的纳米材 料高苯乙烯,该涂层按重量百分比计含有17-23%
纳米材料高苯乙烯。
本发明的另一目的在于提供一种制造上述同步带的方法,包括以下步骤:
步骤A)按常规方法进行原材料配料,在配好的原料中按重量比添加5-25 %特种纤维;所述特种纤维采用自碳纤维、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种;
步骤B)将配好的原材料混炼、压延出片,将织物和线绳以及压延的胶 片复合在模具上成型;
步骤C)对模具外腔通
水压,内腔通
蒸汽进行硫化。
进一步,在所述步骤B)中还包括:
在所述同步带齿型外轮廓的织物表面上均匀涂刮有耐高温、
耐磨涂层, 该涂层按重量百分比计含有17-23%的纳米材料高苯乙烯。
本发明的有益效果是:增加了齿条的抗剪切能力和齿条底部的耐温及耐 磨性能,使得橡胶同步带可以在高温高速和大扭短输出工作环境中进行动力 传动。
附图说明
图1为本发明的同步带的主视图;
图2为图1的A-A剖面图。
具体实施方式
下面结合附图1、2和
实施例对本发明作进一步描述。
实施例一
图1为本发明的同步带的主视图;图2为图1的同步带的A-A剖面图。 如图1、2所示,本发明的同步带1设有多个等
节距分布、相同轮廓且轮廓 外表具有特殊耐磨保护材料的橡胶齿条2,在该同步带的中含有5%高模量 的碳纤维,由于碳纤维容易分散,且与氢化丁腈橡胶具有很高的粘合力,因 此可以提高齿条的抗剪切强度。
在齿条2轮廓外表包覆有织物3,在织物3上有涂层4,该涂层4中有 含量为17%的既耐温又耐磨的纳米材料高苯乙烯,涂层4提高了同步带的底 部耐温耐磨性。
本实施例的同步带的按重量比配料为:
A:氢化丁腈橡胶51.07
B:涤纶纤维5
C:氧化锌2.65
D:硬脂酸0.55
E:防老化剂2.10
F:半补强炭黑30
G:软化剂5.5
H:硫磺0.43
I:促进剂2.7。
本发明的同步带制造方法是:
先进行原材料配料,其配料成分如上所述;
然后,进行炼胶并进行压延制片,保证在
胶带不同的受力部位有各种作 用不同、厚度不同的材料;接下来,将织物3和线绳5以及胶片复合在模具 上成型;然后,在成型的齿条2轮廓外表的织物3上涂
刮涂层4,该涂层4 中有含量为17%的既耐温又耐磨的纳米材料高苯乙烯;最后,对模具外腔通 水压,内腔通蒸汽进行硫化,水压1-2MPa,蒸汽温度为153°士10°硫化 35分钟,促使其产生化学反应并按模具的型状定形。
在上述过程中,硫化工序是制造方法中的关键环节,它改变了传统的蒸 汽硫化法,而采用水压硫化,确保在温度恒定的情况下,水压可调,以保证 橡胶的强力和耐磨性,避免了传统方法中硫化压力与温度成正比,造成橡胶 早期过硫化或致
密度不够这一固有
缺陷,保证了胶片、线绳和布套间的整体 粘合,使胶片各受力层浑然一体,从而增加了使用寿命。
实施例二
同步带包括多个等节距分布的
齿形轮廓即齿条2,该同步带中含有10% 高模量的芳纶纤维,芳纶纤维容易分散,且与氢化丁腈橡胶具有很高的粘合 力。在齿条2轮廓外表的织物3上涂刮有涂层4,该涂层4中有含量为20% 的既耐温又耐磨的纳米材料高苯乙烯,涂层4提高了同步带的底部耐温耐磨 性。
本实施例的同步带的配料为(按重量百分比计):
A:氢化丁腈橡胶46.13
B:芳纶纤维10
C:氧化锌2.65
D:硬脂酸0.53
E:防老化剂2.2
F:半补强炭黑29.80
G:软化剂5.60
H:硫磺0.44
I:促进剂2.65。
本发明的同步带制造方法是:
先进行原材料配料,其配料成分如上所述;
然后,将已经混合料进行压延制片,保证在胶带不同的受力部位有各 种作用不同、厚度不同的材料;接下来,将织物3和线绳5以及压延胶片 复合在模具上成型;在成型后的齿条2轮廓外表的织物3上涂刮涂层4,涂 层4中有含量为20%既耐温磨的纳米材料高苯乙烯。
对模具外腔通水压,内腔通蒸汽进行硫化,水压1-2MPa,蒸汽温度为 153°士10°硫化35分钟,促使其产生化学反应并按模具的型状定形;
实施例三
同步带体1包括多个等节距分布的齿形轮廓即齿条2,其外表的织物3 上涂有具有特殊耐磨保护层的涂层4,同步带1的配料中混有25%的高模 量的碳纤维。在齿条2轮廓外表织物3上的涂层4中有含量为23%的既耐 温又耐磨的纳米材料高苯乙烯,提高了同步带的底部耐温耐磨性。
本实施例的同步带的配料为(按重量百分比计):
A:氢化丁腈橡胶28.78
B:碳纤维25
C:氧化锌2.85
D:硬脂酸0.57
E:防老化剂2.30
F:半补强炭黑31.80
G:软化剂5.60
H:硫磺0.45
I:促进剂2.65。
本发明的同步带制造方法是:
先进行原材料配料,其配料成分如上所述;
然后,将已经混炼的胶料进行压延制片,保证在胶带不同的受力部位有 各种作用不同、厚度不同的材料;接下来,将织物3和线绳5以及胶片复合 在模具上成型;在成形后的齿条2轮廓外表织物3上涂刮涂层4,涂层4中 含有23%既耐温又耐磨的纳米材料高苯乙烯,最后,对模具外腔通水压,内 腔通蒸汽进行硫化,水压1-2MPa,蒸汽温度为153°士10°硫化35分钟, 促使其产生化学反应并按模具的型状定形。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理 解,可以对本发明的技术方案进行
修改或者等同替换,而不脱离本发明技术 方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的
权利要求范围当中。