《解析：汽车传动带技术最新进展.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《解析：汽车传动带技术最新进展.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、解析：汽车传动带技术最新进展汽车传动带是汽车发动机重要的零部件，也是传动带重要的组成局部。可以讲，传动带的很多技术进步和创造与汽车工业的开展息息相关，如V带创造，切边V带、多楔带和同步带的快速开展，氢化丁腈橡胶HNBR应用于同步带、三元乙丙橡胶EPDM应用于多楔带等，都是为了适应汽车工业最新技术要求而获得迅速开展的。近年来，由于全球气候变暖、环境保护和对汽车舒适性要求，节能、排放和NVH噪音、振动和平稳是汽车工业主要话题。怎样进步燃料利用率和减少废气排放、进步维修周期一直是汽车工业研究目的，这些技术包括多气门MultivalveEngines，MVES和可变门VariableValveTimi
2、ng，VVT技术、催化转换器、42V发电/起动集成电机integratedstarteralternator，ISA、直喷式柴油发动机和240000km甚至300000km维修周期等。这些技术进步对汽车零部件的性能要求也相应进步和苛刻，汽车传动带也不例外。为了适应这些变化，国外一些著名传动带厂家对汽车传动带进展了很多改良和性能进步。齿形多楔带齿形多楔带类似于齿形切边V带，即在楔部切成齿形，以进步带的曲挠性能及带散热性能，可明显进步带使用寿命。固特异公司研究说明，一样的氯丁橡胶CR材料多楔带，高温疲惫试验普通多楔带66h，有齿多楔带可达167h。有齿多楔带还可降低对带的装配精度要求。但有齿多楔带
3、在使用时通过带轮会带进带出空气流，产生有节奏的气流声。固特异公司通过斜齿，特高DAYCO公司做成不规那么齿来抵消这种声音，可减少15dB左右的噪音。两家公司分别以“Gatorhark和“POLYCOG标识推向市场。植绒多楔带多楔带传动缺点之一是传动噪音较大，在低速或者角速度变化快使用时，以及一段时间后，楔面磨损、硬化和张力松弛，或者在雨天沾到水后，传动时会发出刺耳的尖叫声，影响汽车的NVH性能。解决方法之一是楔面留有0.1-1.0mm高强度短纤维如芳纶、PBO纤维等。由于纤维摩擦系数稳定、具有吸音功能，因此大大降低多楔带传动噪音。植绒多楔带一般用特殊的研磨工艺来实现。研磨时，先将楔快速磨成大致
4、的楔形，然后低速湿磨，将橡胶磨掉，楔面露出一定长度的纤维。弹性多楔带近几年来，小型家用轿车为了简化发动机前端附件传动轮系构造也开场使用弹性多楔带作为驱动用带。弹性多楔带一般使用扯断伸长率大于20的高捻度的尼龙纤维作为强力层线绳。特高、大陆CONTITECH消费的汽车用弹性多楔带，据称使用寿命已达150000km。EPDM多楔带近年来，发动机室的温度越来越高，有的要求橡胶件能耐150，瞬间能耐170，传统氯丁橡胶CR显然达不到要求。由于HNBR过于昂贵，人们在研究发现小量的油污并不对发动机前端的皮带造成损害，可使用较廉价耐热性好的三元乙丙橡胶EPDM作为多楔带主体橡胶材料。但EPDM耐磨性、高温
5、抗撕裂和动态性能不理想，与其它材料粘合差，这些都需要通过改性如添加ZDA或者ZDMA和与其它材料并用加以解决。EPDM多楔带耐高温性能和高温疲惫寿命明显进步，如CR多楔带107下疲惫寿命只有50h，而EPDM多楔带在121下疲惫寿命可达125h。大陆开发的EPDM多楔带使用寿命已达240000Km。短纤维补强同步带自1975年HNBR首件专利公布以来，HNBR已逐渐开展成为当今世界汽车同步带消费首选的标准弹性体材料。日本HONDA公司于1985年首次消费出装备有以HNBR为基材制作的传动带的新型汽车。德国BWM公司亦于1997年通过由日本进口的HNBR同步带而成为欧洲第一家装有HNBR同步带的
6、汽车消费厂家。上世纪90年代后期，全世界汽车工业开展迅速，市场竞争剧烈，汽车消费厂家大陆公司采用HNBR/ZMA与芳纶短纤维配合制造HSN-POWER寿命HNBR同步带在汽油机使用，其寿命已超过240000km，已接近与“发动机同寿命的目的。纷纷想方设法通过最大限度地延长凸轮轴传动同步带的使用寿命来进步汽车发动机的工作性能，目前，世界上几乎所有的汽车消费厂家都在通过采用HNBR同步带来进步汽车的产品质量。理论证实，在一般行驶条件下HNBR同步带的工作寿命可达100000-150000km。当代的汽车对同步带的要求是：使用寿命达250000-300000km；使用温度-35-150，瞬时高温可达
7、175；耐油性CR；150下台架寿命可达3000h，而且在进步耐油性能时不牺牲其低温性能，带齿的动态储存模量1.4MPa。要到达如此高的条件，只有采用过氧化物硫化的HNBR/甲基丙烯酸锌ZMA复合物与芳纶短纤维补强的复合材料。大陆公司采用HNBR/ZMA与芳纶短纤维配合制造HSN-POWER寿命HNBR同步带在汽油机使用，其寿命已超过240000km，已接近与“发动机同寿命的目的。有背布同步带汽车同步带由于制造工艺的限制，带的背部一般都是纯橡胶，由于如今汽车同步带在使用时背部需同时带动其它部件如油泵及张紧机构，尤其是直喷式柴油发动机。要求要有很大的张紧力，这样对背部磨损非常大，纯橡胶无法到达要
8、求。如将带的背部做成有布，那么可大大进步带的背部耐磨性。如大陆的“ContiDieselRunner同步带就是如此构造。耐油同步带自上世纪60年代，美国通用公司首次将同步带用于新开发的顶制式凸轮OHC发动机替换原来使用的滚珠链条以来，由于同步带具有同步性能好、噪音小、无需光滑、重量轻、本钱低和维修方便等众多优点，迅速在汽车发动机正时传动机构使用，尤其是小排量发动机，几乎占100。但是进入新世纪，随着当代轿车发动机强化程度的不断进步，排放法规不断加严，维护周期的不断延长240000km甚至300000km，正时传动机构的负荷不断增大，对配气正时的精度要求也越来越高，同步带已越来越难知足当代轿车发
9、动机苛刻的要求，再加上正链条技术的进步如强度、耐磨、降噪和优化设计等，克制了链条自身存在的缺点，凸现链条传动大功率、无需维护和耐热、耐油等固有的优点，因此近年来汽车发动机正时传动机构有倾向于使用链条的趋势。为了与链条竞争，近年来国外传动带厂家如大陆、盖茨和特高等开发了耐油同步带，即同步带可以像链条一样直接与光滑油接触，省略张紧轮而用导轨张紧和导向，这样可以降低带的摩擦系数30，构造空间跟更为紧凑。耐油同步带是传动带技术的一大打破，改变了传动带不能与矿物油接触的传统观念。其带体配方需用高丙烯腈含量的HNBR，齿布涂覆胶科需含有大量的特氟隆，强力层线绳以使用高强度复合玻纤或者碳纤维。“人字齿同步带
10、“人字齿同步带类似于“人宇齿轮，最大的优点是降低噪音，传动才能和使用寿命也大幅进步。这种带是固特异上世纪90年代创造的，并于“ENGLE标识推向市场。“人字齿同步带的开发成功，在同步带开展历史具有里程碑意义。该带与一样的齿形直齿同步带相比，噪音可降低1026dB，使用寿命进步120，传动才能也大幅进步或者减少带宽等。已在汽车试用，使用寿命已超过210000km。非圆带轮传动技术目前汽车发动机正时系统普遍采用多气门和可变气门技术，这给凸轮轴的脉冲负荷成倍增加，造成发动机振动幅度加大，影响整车NVH噪音、振动和平稳性能，也对同步带和其它部件造成损害。为了最大限度低抵消这个振动，莱顿Litens公司
11、创造了SmartSprocketTM非圆齿轮传动技术CTCcamshafttorquecancellationtech-nology图8，亦即，凸轮段的带轮不是传统纯圆形的，而是椭圆或者其它非圆的。这样在运行经过中，可以抵消大局部的振幅，可减少40带及其部件的作用力，进步带使用寿命和节约燃料消耗。模块式和集成化传动系统所谓模块式传动系统是将正时皮带传动系统包括传动件的带、轮和张紧机构与发动机前端辅助传动系统除传动件外还包括驱动发电机、空调、水泵等集成在一起，用户只需装配即可，以知足如今汽车集约化消费，把复杂的消费经过简单化。盖茨公司开发的GEMl0TM系统即是。盖茨公司还开发了集成化辅助传动系
12、统Electro-MechanicalDrive，EMD，同时适应于14V/42V电机系统，使用寿命已达240000km和500000次启动次数。该系统已在标致、通用等新开发的42V发电/起动系统应用。CVT用复合V带无级变速机构CVT是汽车理想的变速机构，它与传统的齿轮和液压自动变速机构A/T截然不同，是有带轮与皮带构成的无级变速机构。汽车CVT传动形式有两种：摩擦传动和牵引传动，前者包括湿摩擦的金属皮带，干摩擦的橡胶V带及复合V带；后者为新近研究的CVT。摩擦传动CVT用的传动带原来是用金属传动带。金属传动带需要在光滑油中使用，要求较大的带轮推动力，这样会降低传动总效率。而改用橡胶V带那么
13、可不必，且橡胶V带比金属皮带制造费用低，保养使用均为方便，因此成为各厂商竞相研究开发对象。但汽车用变速V带要传递很高的扭矩，一般的橡胶V带难以胜任。如1000ml的发动机到达最大转矩时，V带必须能经受2.0MPa的侧压力，而一般V带只能承受0.4-0.5MPa。要到达如此高的模量，只能采用由橡胶张力层tensionbelt与金属复合块block构成的复合V带才能到达如此高的要求。CVT用复合V带几乎世界上所有的有名传动带厂都在研究开发，属传动带前沿技术，这不仅是这种传动带的技术难度大，而且是这种带的市场前景非常广阔。无论在汽车和其他工业都有广泛的用处。复合V带国外已到达实用化的程度，如日本爱知机器公司与坂东公司结合开发的CVT系统装在铃木Mira轿车轿车上。三星、盖茨、固特异、大陆和特高等都在开发这种带。