CN107237862A - 一种用于汽车正时系统的耐磨同步带 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车传动技术领域，具体公开了一种用于汽车正时系统的耐磨同步带，包括环形的同步带体，同步带体的内侧面设有若干与同步带体一体成型的耐磨齿，还包括设于同步带体外侧面的耐磨布、设于同步带体内部的芯绳骨架、设于同步带体内侧面的包覆布；所述芯绳骨架沿同步带体的周向方向埋设；所述包覆布沿同步带体的周向方向布置且覆盖耐磨齿；所述同步带体由弹性橡胶体填充芳纶短纤维制备而成，其中所述弹性橡胶体由氢化丁腈橡胶、炭黑、石墨烯、钛白粉、碳化硅、天然砂、氧化锌、钛酯酸偶联剂、防老剂、硬脂酸、丙烯酸镁、交联助剂、过氧化物制成，具有较强的耐磨、耐高温性能，能够承载负荷的急剧变化，且使用寿命寿命长。

Description

一种用于汽车正时系统的耐磨同步带
技术领域
本发明属于汽车传动技术领域，具体涉及一种用于汽车正时系统的耐磨同步带。
背景技术
汽车同步带主要用于发动机正时系统的凸轮轴等设备传递动力。由于汽车高速行驶时发动机温度较高，同时同步带设置于正时罩中导致热量不能很好的散出而积累，因此要求同步带具有良好的耐热性。随着很多新式增压发动机的出现，正时系统的设计复杂化，包括驱动单凸轮轴、驱动双凸轮轴系统中的水泵、燃油喷射泵等设备且要求与发动机的使用寿命相同，因此对汽车同步带的耐热、耐磨提出了更高的要求。另外传统的汽车同步带齿部的覆盖织物采用PA66材质，抗耐磨性有限，易在使用过程中发生失效，导致齿部出现磨损而与带轮槽啮合不匹配，造成传动不能同步，导致发动机无法工作或者损坏。因此需要一种适用于高温环境且耐磨的汽车同步带。
发明内容
针对汽车正时传动系统对汽车同步带的耐磨性能、耐高温性能提出更高要求的问题，本发明的目的在于提供一种用于汽车正时系统的耐磨同步带，具有较强的耐磨、耐高温性能，能够承载负荷的急剧变化，满足发动机高温苛刻环境下的正时系统的传动要求。
本发明提供如下的技术方案：
一种用于汽车正时系统的耐磨同步带，包括环形的同步带体，同步带体的内侧面设有若干与同步带体一体成型的耐磨齿，还包括设于同步带体外侧面的耐磨布、设于同步带体内部的芯绳骨架、设于同步带体内侧面的包覆布；
所述芯绳骨架沿同步带体的周向方向埋设；
所述包覆布沿同步带体的周向方向布置且覆盖耐磨齿；
所述同步带体由弹性橡胶体填充芳纶短纤维制备而成，其中所述弹性橡胶体由以下重量份组份制备而成：氢化丁腈橡胶100份、炭黑30～50份、石墨烯10～15份、钛白粉16～20份、碳化硅8～12份、天然砂6～8份、氧化锌3～5份、钛酯酸偶联剂1～3份、防老剂1～3份、硬脂酸1～3份、丙烯酸镁5～15份、交联助剂1～3份、过氧化物2～4份。
作为本发明的一种改进，所述氢化丁腈橡胶的门尼粘度为55～60，不饱和度为4％～6％，丙烯腈的质量含量为20％～40％。
作为本发明的一种改进，所述耐磨布的材质为PA66纤维，耐磨布的表面由氢化丁腈胶浆浸渍处理。
作为本发明的一种改进，所述芯绳骨架由玻纤线绳经初捻和复捻成绳后再经氢化丁腈胶浆浸渍处理制成。
作为本发明的一种改进，所述氢化丁腈胶浆由以下重量份组份制备而成：氢化丁腈橡胶100份、炭黑30～50份、萤石粉6～10份、碳化硅2～5份、防老剂1～3份、氧化锌3～5份、硬脂酸1～3份、间苯二酚2～6份、粘合剂HMT3～6份、白炭黑5～15份、交联助剂1～3份、过氧化物2～4份。
作为本发明的一种改进，所述包覆布由尼龙纤维与芳纶纤维混纺编织而成，且尼龙纤维沿包覆布的纬向布置、芳纶纤维沿包覆布的径向布置。
作为本发明的一种改进，所述尼龙纤维为PA66高弹丝，所述芳纶纤维为1414芳纶纤维。
本发明的耐磨同步带的同步带体采用氢化丁腈橡胶具有良好的耐油性、耐热性，能够防止油脂侵蚀同步带体，芳纶短纤维增强同步带体的耐热性和耐曲挠性，提高同步带体与耐磨齿的强度和刚度，使耐磨齿的形状保持稳固，与带轮槽啮合匹配性好。石墨烯良好的耐高温性能、传热性能，强化氢化丁腈橡胶的耐热性，提高传热能力，避免热量积累在耐磨齿，而钛白粉与碳化硅、天然砂相互配合，并协同芳纶短纤维提高同步带体的强度、耐老化性能与耐老性能，保证耐磨同步带的可靠稳定运行，从而使耐磨同步带满足发动机高温苛刻环境下的正时系统的传动要求，增加耐磨同步带的使用寿命，使用里程达20万公里。
芯绳骨架采用的玻纤线绳具有强度高和伸长性低的特点，保证能够驱动多个设备，其表面浸渍氢化丁腈胶浆处理后与弹性体橡胶的高温动态粘合性好，氢化丁腈胶浆中的萤石粉、碳化硅一方面增强玻纤线绳的抗拉强度，另一方面增强玻纤线绳的尺寸稳定性、传动可靠性，提高芯绳骨架抗负载急剧变化冲击的能力。耐磨布选用PA66纤维作为材质，耐高温性、耐磨性好，强化了同步带体外侧面的耐磨性，氢化丁腈胶浆处理后的耐磨性、耐负载冲击能力进一步增强。包覆布的纬向选用尼龙纤维，径向选用芳纶纤维，提高包覆布的耐磨性，其中PA66高弹丝保证了包覆布纬向的高弹性，保证耐磨齿的尺寸饱满，1414芳纶纤维作为包覆布的主骨架提供了包覆布超强的耐磨性，使耐磨齿的磨损量减少50％，延长了同步带体的使用寿命。
本发明的有益效果如下：
本发明的用于汽车正时系统的耐磨同步带具有较强的耐磨、耐高温性能，能够承载负荷的急剧变化，满足发动机高温苛刻环境下的正时系统的传动要求，而且使用寿命寿命长，使用里程可达20万公里。
附图说明
图1是本发明的结构示图。
图中：1、同步带体，11、耐磨齿，2、耐磨布，3、芯绳骨架，4、包覆布。
具体实施方式
下面就本发明的具体实施方式作进一步说明：
如无特别说明，本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。
实施例1
一种用于汽车正时系统的耐磨同步带，包括环形的同步带体1，同步带体的内侧面设有若干与同步带体一体成型的耐磨齿11，耐磨齿沿着同步带体的宽度方向延伸布置，耐磨同步带还包括设于同步带体外侧面的耐磨布2、设于同步带体内部的芯绳骨架3、设于同步带体内侧面的包覆布4，其中芯绳骨架沿同步带体的周向方向埋设，包覆布沿同步带体的周向方向布置且覆盖耐磨齿，同步带体由弹性橡胶体填充芳纶短纤维制备而成。
其中弹性橡胶体由以下组份制备而成：氢化丁腈橡胶100g、炭黑30g、石墨烯10g、钛白粉16g、碳化硅8g、天然砂6g、氧化锌3g、钛酯酸偶联剂1g、防老剂1g、硬脂酸1g、丙烯酸镁5g、交联助剂1g、过氧化物2g。优选氢化丁腈橡胶的门尼粘度为55，不饱和度为4％，丙烯腈的质量含量为20％。
耐磨布的材质优选为PA66纤维，耐磨布的表面由氢化丁腈胶浆浸渍处理。芯绳骨架优选由玻纤线绳经初捻和复捻成绳后再经氢化丁腈胶浆浸渍处理制成。其中氢化丁腈胶浆由以下组份制备而成：氢化丁腈橡胶100g、炭黑30g、萤石粉6g、碳化硅2g、防老剂1g、氧化锌3g、硬脂酸1g、间苯二酚2g、粘合剂HMT3g、白炭黑5g、交联助剂1g、过氧化物2g。优选的浸渍处理过程均为：将耐磨布或芯绳骨架置于氢化丁腈胶浆中浸泡，浸泡温度55℃，浸泡时间60分钟，浸泡压力1.5MPa，取出置于35℃的真空环境中干燥30分钟。包覆布优选由尼龙纤维同芳纶纤维混纺而成，且尼龙纤维沿包覆布的纬向布置、芳纶纤维沿包覆布的径向布置，其中尼龙纤维优选PA66高弹丝，芳纶纤维优选为1414芳纶纤维。
实施例2
一种用于汽车正时系统的耐磨同步带，包括环形的同步带体1，同步带体的内侧面设有若干与同步带体一体成型的耐磨齿11，耐磨齿沿着同步带体的宽度方向延伸布置，耐磨同步带还包括设于同步带体外侧面的耐磨布2、设于同步带体内部的芯绳骨架3、设于同步带体内侧面的包覆布4，其中芯绳骨架沿同步带体的周向方向埋设，包覆布沿同步带体的周向方向布置且覆盖耐磨齿，同步带体由弹性橡胶体填充芳纶短纤维制备而成。
其中弹性橡胶体由以下组份制备而成：氢化丁腈橡胶100g、炭黑40g、石墨烯12.5g、钛白粉18g、碳化硅10g、天然砂7g、氧化锌4g、钛酯酸偶联剂2g、防老剂2g、硬脂酸2g、丙烯酸镁10g、交联助剂2g、过氧化物3g。优选氢化丁腈橡胶的门尼粘度为58，不饱和度为5％，丙烯腈的质量含量为30％。
耐磨布的材质优选为PA66纤维，耐磨布的表面由氢化丁腈胶浆浸渍处理。芯绳骨架优选由玻纤线绳经初捻和复捻成绳后再经氢化丁腈胶浆浸渍处理制成。其中氢化丁腈胶浆由以下组份制备而成：氢化丁腈橡胶100g、炭黑40g、萤石粉8g、碳化硅3g、防老剂2g、氧化锌4g、硬脂酸2g、间苯二酚4g、粘合剂HMT 4.5g、白炭黑10g、交联助剂2g、过氧化物3g。优选的浸渍处理过程均为：将耐磨布或芯绳骨架置于氢化丁腈胶浆中浸泡，浸泡温度60℃，浸泡时间75分钟，浸泡压力1.75MPa，取出置于40℃的真空环境中干燥35分。包覆布优选由尼龙纤维同芳纶纤维混纺而成，且尼龙纤维沿包覆布的纬向布置、芳纶纤维沿包覆布的径向布置，其中尼龙纤维优选PA66高弹丝，芳纶纤维优选为1414芳纶纤维。
实施例3
一种用于汽车正时系统的耐磨同步带，包括环形的同步带体1，同步带体的内侧面设有若干与同步带体一体成型的耐磨齿11，耐磨齿沿着同步带体的宽度方向延伸布置，耐磨同步带还包括设于同步带体外侧面的耐磨布2、设于同步带体内部的芯绳骨架3、设于同步带体内侧面的包覆布4，其中芯绳骨架沿同步带体的周向方向埋设，包覆布沿同步带体的周向方向布置且覆盖耐磨齿，同步带体由弹性橡胶体填充芳纶短纤维制备而成。
其中弹性橡胶体由以下组份制备而成：氢化丁腈橡胶100g、炭黑50g、石墨烯15g、钛白粉20g、碳化硅12g、天然砂8g、氧化锌5g、钛酯酸偶联剂3g、防老剂3g、硬脂酸3g、丙烯酸镁15g、交联助剂3g、过氧化物4g。优选氢化丁腈橡胶的门尼粘度为60，不饱和度为6％，丙烯腈的质量含量为40％。
耐磨布的材质优选为PA66纤维，耐磨布的表面由氢化丁腈胶浆浸渍处理。芯绳骨架优选由玻纤线绳经初捻和复捻成绳后再经氢化丁腈胶浆浸渍处理制成。其中氢化丁腈胶浆由以下组份制备而成：氢化丁腈橡胶100g、炭黑50g、萤石粉10g、碳化硅5g、防老剂3g、氧化锌5g、硬脂酸3g、间苯二酚6g、粘合剂HMT 6g、白炭黑15g、交联助剂3g、过氧化物4g。优选的浸渍处理过程均为：将耐磨布或芯绳骨架置于氢化丁腈胶浆中浸泡，浸泡温度65℃，浸泡时间90分钟，浸泡压力2MPa，取出置于45℃的真空环境中干燥40分钟。包覆布优选由尼龙纤维同芳纶纤维混纺而成，且尼龙纤维沿包覆布的纬向布置、芳纶纤维沿包覆布的径向布置，其中尼龙纤维优选PA66高弹丝，芳纶纤维优选为1414芳纶纤维。
性能指标
随机选取10条本发明的耐磨同步带按照国家标准GB13552-2008进行带背强度、拉伸强度等规定指标的测试，测试结果如表1。
表1
从表中可以看出，本发明的耐磨同步带满足GB13552-2008的要求，而且疲劳寿命久，拉伸强度、剪切强度高。

Claims (7)

1.一种用于汽车正时系统的耐磨同步带，包括环形的同步带体，同步带体的内侧面设有若干与同步带体一体成型的耐磨齿，其特征在于，还包括设于同步带体外侧面的耐磨布、设于同步带体内部的芯绳骨架、设于同步带体内侧面的包覆布；
所述芯绳骨架沿同步带体的周向方向埋设；
所述包覆布沿同步带体的周向方向布置且覆盖耐磨齿；
所述同步带体由弹性橡胶体填充芳纶短纤维制备而成，其中所述弹性橡胶体由以下重量份组份制备而成：氢化丁腈橡胶100份、炭黑30～50份、石墨烯10～15份、钛白粉16～20份、碳化硅8～12份、天然砂6～8份、氧化锌3～5份、钛酯酸偶联剂1～3份、防老剂1～3份、硬脂酸1～3份、丙烯酸镁5～15份、交联助剂1～3份、过氧化物2～4份。
2.根据权利要求1所述的用于汽车正时系统的耐磨同步带，其特征在于，所述氢化丁腈橡胶的门尼粘度为55～60，不饱和度为4%～6%，丙烯腈的质量含量为20%～40%。
3.根据权利要求1所述的用于汽车正时系统的耐磨同步带，其特征在于，所述耐磨布的材质为PA66纤维，耐磨布的表面由氢化丁腈胶浆浸渍处理。
4.根据权利要求1所述的用于汽车正时系统的耐磨同步带，其特征在于，所述芯绳骨架由玻纤线绳经初捻和复捻成绳后再经氢化丁腈胶浆浸渍处理制成。
5.根据权利要求3或4所述的用于汽车正时系统的耐磨同步带，其特征在于，所述氢化丁腈胶浆由以下重量份组份制备而成：氢化丁腈橡胶100份、炭黑30～50份、萤石粉6～10份、碳化硅2～5份、防老剂1～3份、氧化锌3～5份、硬脂酸1～3份、间苯二酚2～6份、粘合剂HMT3～6份、白炭黑5～15份、交联助剂1～3份、过氧化物2～4份。
6.根据权利要求1所述的用于汽车正时系统的耐磨同步带，其特征在于，所述包覆布由尼龙纤维同芳纶纤维混纺而成，且尼龙纤维沿包覆布的纬向布置、芳纶纤维沿包覆布的径向布置。
7.根据权利要求6所述的用于汽车正时系统的耐磨同步带，其特征在于，所述尼龙纤维为PA66高弹丝，所述芳纶纤维为1414芳纶纤维。
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