Développement et perspective de ceinture synchrone en caoutchouc

La courroie synchrone est un nouveau type de ceinture de transmission développée en combinant les avantages de la transmission de la courroie, de la transmission de la chaîne et de la transmission d'engrenages. Étant donné que la courroie synchrone est entraînée par le maillage de la surface dentaire avec la poulie, il n'y a pas de glissement entre la courroie et la poulie pendant le processus de transmission, et la transmission synchrone est présentée. Comparé à la ceinture en V (ceinture en V), la ceinture synchrone est légère et mince, avec une résistance élevée, un rapport de transmission précis, une efficacité de transmission élevée, une grande plage de puissance de transmission et une vitesse de transmission élevée. Comparé à la transmission de la chaîne et du vitesse, la transmission de la ceinture synchrone a une transmission stable, un petit impact, pas de lubrification, pas de pollution et un faible bruit. En raison des nombreux avantages de l'entraînement de ceinture synchrone, il s'est développé très rapidement. Il a été largement utilisé dans les machines textiles, l'automobile, les machines à tabac, les machines alimentaires, l'industrie légère, l'industrie chimique, les machines informatiques et générales.

1. Rubber à ceinture synchrone
Les premières ceintures synchrones étaient en caoutchouc en polyuréthane coulé, qui présente les avantages du caoutchouc liquide général et ne nécessite pas d'équipement tels que le mélange de caoutchouc et le calendrier. Le processus est simple et facile à former. La méthode de coulée centrifuge peut produire des courbes de convoyeur légères avec des formes de précision et de complexes. . Cependant, en raison de la mauvaise résistance à la chaleur et de la résistance à l'eau de la colle en polyuréthane, il devient collant à environ 80ci =, il est facile d'hydrolyser dans un environnement humide, et la résistance tombe sérieusement, et parce que la courroie de distribution produite par la méthode de moulage ne peut pas être placé sur le tissu à pain à dents, bien que le polyuréthane lui-même soit abrasif durable, mais toujours inférieur aux sangles en néoprène recouvertes de nylon résistant à l'abrasion. Par conséquent, les ceintures en polyuréthane ne sont utilisées que dans les transmissions à basse vitesse et à charge légère de machines de bureau, d'appareils électroménagers, de projecteurs, etc., et ne peuvent pas être utilisés dans les automobiles et les transmissions industrielles générales. Après le caoutchouc de polyuréthane, le néoprène est principalement utilisé dans la fabrication de ceintures synchrones, qui possède d'excellentes propriétés de traction et des propriétés de fatigue dynamique, et a également une excellente résistance à l'altération, une résistance à l'huile, un retard de flamme et des propriétés adhésives exceptionnelles. Cependant, les inconvénients du caoutchouc du chloroprène sont une mauvaise stabilité de stockage et de mauvaises performances de processus, facile à brûler et à rouler le collage, et une mauvaise résistance à la chaleur est la plus grande faiblesse en tant que matériau pour fabriquer des ceintures synchrones. La plage de température de fonctionnement des ceintures synchrones en caoutchouc chloroprène est de -30ci = ~ 120ci =. La transmission mécanique moderne se développe dans le sens de la miniaturisation, du poids léger et de l'efficacité élevée. En particulier, les moteurs automobiles ont des exigences plus élevées pour la vitesse, la puissance et la résistance à la chaleur. Le caoutchouc néoprène peut difficilement répondre aux nouvelles exigences lorsque ses performances sont maximisées.
La ceinture synchrone en caoutchouc de nitrile hydrogéné (HNBR) développée au milieu des années 1970 peut essentiellement répondre aux exigences de la transmission mécanique moderne. Comparé au caoutchouc du chloroprène, le caoutchouc de nitrile hydrogéné a une excellente résistance à haute température (175 ° C) et une résistance à basse température (-40 ° C), d'excellentes propriétés physiques et mécaniques et une élasticité élevée, une résistance à l'ozone, une résistance à la fissuration flexible, une résistance à l'huile, une résistance à l'usure , et des performances de bonne transformation similaires au caoutchouc nitrile. Par conséquent, le caoutchouc pour les ceintures synchrones se développe progressivement vers le caoutchouc nitrile hydrogéné. Pour la courroie de distribution utilisée dans des occasions spéciales, différentes variétés de caoutchouc sont sélectionnées en fonction des exigences des conditions environnementales d'utilisation, telles que le caoutchouc en polyéthylène chlorosulfoné, le caoutchouc de chlorhydrine, le caoutchouc éthylène propylène, l'élastomère polyuréa ou sa combinaison.

2. Matériau squelette pour ceinture synchrone
Pour les ceintures de synchronisation en polyuréthane produites dans les premières années, le matériau squelette est généralement du fil d'acier plaqué en cuivre, car ce type de matériau squelette couramment utilisé dans les pneus et les flexibles en caoutchouc a une forte résistance et une alimentation suffisante. Cependant, la ceinture synchrone en fil d'acier car le matériau du squelette a un grand allongement après une utilisation, et le pas de la ceinture synchrone est allongé, entraînant un mauvais maillage avec la poulie, entraînant un saut dentaire et la ceinture est rapidement endommagée. En analysant la raison, il se peut que le module initial du fil d'acier soit petit et que la déformation de traction soit relativement importante pendant le fonctionnement. D'autres inconvénients du fil en acier sont qu'il n'est pas bien lié au caoutchouc et est facile à retirer; Le fil en acier est facile à rouiller dans un environnement humide et est facile à déménager du caoutchouc; L'inégalité et la torsion du fil en acier provoquent également des déformations ou des déviations du ruban. Ces facteurs ont accéléré les dommages de la ceinture synchrone. Étant donné que le matériau squelette en fil d'acier ne peut pas répondre aux exigences d'application de la ceinture synchrone, un nouveau matériau squelette doit être trouvé. Avec le développement de la technologie industrielle, l'amélioration du dessin, de la torsion, du post-traitement et d'autres processus dans la fabrication de fibres de verre a produit une corde en fibre de verre avec de bonnes performances, qui a une résistance à la traction élevée, un module élevé et une bonne résistance à la chaleur. , Une bonne stabilité dimensionnelle, un petit allongement, plus facile à se lier avec du caoutchouc que le fil d'acier, etc. Par rapport à la ceinture synchrone en fil d'acier, la ceinture synchrone en fibre de verre peut fonctionner dans des conditions météorologiques et ne rouille pas dans des conditions humides. Afin d'améliorer la résistance flexible de la corde en fibre de verre et les performances adhésives avec du caoutchouc, la corde en fibre de verre est imprégnée de latex de terpolymère Butadiène, Styrène, Butadiène pyridine de terpolymère ou un mélange avec le latex néoprène J. Les exigences des automobiles actuelles et des transmissions industrielles générales. Mais la corde en fibre de verre présente également de nombreux inconvénients, tels que la fragilité, l'intolérance aux rebondissements, et une mauvaise stabilité pour avoir un impact sur les charges, ce qui entraîne souvent une réduction de la fiabilité de la ceinture synchrone. Il y a également eu des gens qui ont essayé de fabriquer le matériau du corps de la traction de la ceinture synchrone avec du polyester, du cordon en fibre de carbone, etc., mais l'effet n'était pas bon.
Ces dernières années, les cordons en fibres d'aramide ont été utilisés comme matériau squelette de la ceinture synchrone. Comparé à d'autres matériaux squelettes couramment utilisés, la fibre d'aramide présente les avantages suivants: la densité n'est que 1/5 de fil en acier et 1/2 de fibre de verre; Sous le même poids, sa résistance est 8 fois celle du fil d'acier, 3 fois celle de la fibre de verre, et son module est environ le double de celui du fil d'acier et des fibres de verre; Dans le même volume, la résistance de la fibre d'aramide est environ 50% plus élevée que celle du fil en acier et de la fibre de verre, et son module est plus petit que celui du fil d'acier, mais légèrement supérieur à celui de la fibre de verre. Cependant, l'allongement à la rupture de l'aramide est plus élevé que celui du fil d'acier et légèrement supérieur à celui de la fibre de verre. Les performances de la fibre d'aramide sont principalement déterminées par sa structure macromoléculaire à haute cristallisation et à haute orientation. Tous les indicateurs des performances de traction, des performances de flexion et des performances de torsion de la fibre d'aramide sont plus élevées que celles des matériaux de squelette traditionnels à ceinture synchrone. Les forces centrifuges et les vibrations pendant le fonctionnement de la courroie sont particulièrement avantageuses. Le module élevé, le faible allongement et le faible fluage d'aramide ont doté la ceinture synchrone avec une bonne stabilité dimensionnelle et sans allongement pendant l'utilisation. La fibre d'aramide est résistante à une température élevée, la température de fonctionnement maximale peut atteindre 240 ° C et sa résistance diminue à peine après 500 heures à 160 ° C, c'est donc un bon matériau pour fabriquer des ceintures synchrones. Maintenant, les gens ont utilisé Aramid 1414 comme matériau squelette pour les ceintures synchrones.
De plus, Dow Chemical Company aux États-Unis utilise également des fibres synthétiques telles que les fibres de polyimide (p84) et les fibres de polybenzimidazole (PBI) sur les ceintures de distribution, mais pour des raisons de prix, ils n'ont pas encore été promus. On s'attend à ce que la fibre aramide susmentionnée et ces deux fibres deviendront les principaux matériaux du matériau squelette de la ceinture synchrone à l'avenir.
3. La couche d'emballage de la ceinture synchrone
Afin de protéger le caoutchouc dentaire de la ceinture synchrone de l'usure, une couche de gaze déformée en nylon résistante à l'usure est recouverte de la surface dentaire de la ceinture synchrone. L'allongement de la trame du tissu doit être important (> 130%), et la résistance à la chaîne doit être élevée, généralement supérieure à 2,8 kN / 5 EM, pour répondre aux besoins du processus de production. Le tissu en soie crue en nylon pour les vêtements est facilement endommagé lors du fonctionnement de la ceinture synchrone. Il doit être tissé avec de la soie brute en nylon industrielle. Il a une résistance à la traction élevée, une résistance à l'usure et une résistance à la déchirure. Cependant, la résistance à la chaleur du nylon est mauvaise, et elle commence à se détériorer après 50 heures à 120 ° C, et sa résistance baisse de 30% à 70% par 400 heures. Dans la condition de vulcanisation de la ceinture synchrone à 180 ° C pendant 30 min, la résistance générale baisse d'environ 15%, tandis que le tissu en nylon a ajouté avec du chlore ou du spandex afin d'augmenter l'allongement chute d'environ 50% dans cette condition, qui, qui affecte sérieusement la ceinture synchrone. durée de vie. Le polyester et l'aramide ont une bonne résistance à la chaleur, et la résistance chute à 10% à 120 ° C pendant 400 h, ce qui convient aux exigences des ceintures de distribution. Par conséquent, il y a une tendance aux tissus en polyester ou en aramide pour remplacer les tissus en nylon comme nappes à pain à dents.
Afin de mieux protéger le caoutchouc dentaire de la courroie de distribution, le brevet britannique fournit un tissu de couverture de dent en nylon à double couche, qui convient à la courroie de distribution des moteurs automobiles. La couche extérieure de tissu joue le rôle des anti-usages, et la couche intérieure de tissu joue le rôle de la couche anti-cisaillement de la couche de caoutchouc moyenne est la couche tampon. Le brevet américain fournit un autre nouveau type d'enveloppe de dent de tissu, c'est-à-dire que le fil de chaîne du tissu est fait d'une fibre synthétique serrée, ou d'un fil de base avec un fil élastique (spandex) enroulé autour d'une fibre synthétique groupée. Le nouveau type de fil est formé; Le fil de trame est composé de fils torsadés de fibres de base synthétiques, en particulier des fils torsadés de fibres de base méta-aramide. La surface a beaucoup de peluches, ce qui convient à la fabrication de ceintures synchrones automobiles et d'autres ceintures synchrones avec des exigences d'utilisation strictes. Le tissu enveloppé de dents peut améliorer la durée de vie de la ceinture et contrôler efficacement le bruit de transmission.
4. Application de la ceinture synchrone
La ceinture synchrone est un nouveau type de courroie de convoyeur introduite par UNiroyal Company des États-Unis en 1940. Il est d'abord appliqué à la transmission synchrone des machines à coudre et des bobines, ce qui élimine les lacunes de la transmission ordinaire. En raison des nombreux avantages de la transmission de ceinture synchrone, dans les années 1970, les ceintures synchrones étrangères avaient été considérablement développées et la portée d'utilisation avait été étendue à divers domaines à l'aide de beltes V, de chaînes et de transmissions d'engrenages. Les ceintures synchrones sont largement utilisées dans les nouvelles machines textiles, automobiles, machines à tabac, machines-outils, machines alimentaires, machines pétrochimiques, machines d'impression et de teinture, ordinateurs, machines médicales et autres transmissions mécaniques. Par exemple, dans les machines textiles, il y a des métiers à tisser de rapière, des métiers à tisser à jet, des métiers à tisser en eau, des cadres de dessin, des cadres peignés, des cadres itinérants, des machines à torsion, des machines de rente Les ceintures sont utilisées dans les machines, l'équipement de rotation de la laine, l'équipement de fibres chimiques et d'autres machines. La plupart des marques étrangères et nouvelles existantes de moteurs automobiles avec un déplacement inférieur à 3 000 ml utilisent une conduite de ceinture synchrone, qui est presque 100% utilisée dans 13 pays, 80% utilisé en Europe et 40% utilisés aux États-Unis. Comme Vauxhall, Seat, Talbo au Royaume-Uni, BMW, Opel, Audinsu, Volkswa en Allemagne. Gen, Fiat, Laneia, Sofim of Italie, Mitsu de 13 livres. Bishi, Nissan, Toyota, Daihatsu, Mazda, Cri de France. Aux États-Unis, des modèles tels que Troen, Renault et FO utilisent tous des ceintures de distribution.
Même les petits moteurs diesel, les pompes et les compresseurs d'air incorporent des ceintures de distribution dans de nouvelles machines. À l'heure actuelle, le volume de production des ceintures synchrones dans les pays avancés est proche de celle des beltes V, et les champs d'application sont toujours en expansion.
5. Statut de production de la courroie de distribution
À l'heure actuelle, les célèbres fabricants étrangers de ceintures synchrones comprennent: Italian Pirelli Company, allemand Berstof Company, Japanese Samsung Bando et Unita Company, American Uniroyal Company et British Denlop Gates Company, etc. Les pays sont très importants. Selon l'information, la production annuelle de 13 ceintures synchrones est de près de 80 000, avec des ventes d'environ 20,5 milliards de 13 yuans. Les produits ont de nombreuses spécifications, de haute qualité et un taux d'exportation élevé.
Mon pays a commencé à produire des ceintures de synchronisation en polyuréthane dans les années 1960. Cependant, en raison de la mauvaise résistance à la chaleur et de la résistance à l'eau du matériau, ainsi que des raisons du processus, de la conception et de l'utilisation, la durée de travail est stable et ne peut pas atteindre pleinement la vitesse élevée et la grande vitesse des équipements importés et domestiques . exigences de transmission de puissance. Depuis les années 1980, avec l'introduction d'un grand nombre de technologies et d'équipements étrangers, ainsi que les besoins des départements de conception mécanique et de fabrication domestiques pour l'adoption de ceintures synchrones et de travail de transformation technique, la demande de ceintures synchrones est devenue de plus en plus urgent, et la consommation augmente. Passez beaucoup de devises sur des ceintures de chronométrage importées. Pour cette raison, mon pays a commencé à introduire la ligne de production de ceinture synchrone néoprène de la Federal German Scholz Company en 1984.
Les fabricants de ceinture synchrones en néoprène autoproclamés de mon pays incluent principalement: Jiangsu Zhongsheng Transmission Technology Co., Ltd., Ningbo Cixi Synchrone Belt Factory, Ningbo Chaochuan Synchronous Belt Co., Ltd., Hanzhong City Synchronous Belt Factory and Zibo Fengxig Products Co. , Ltd., etc. Plusieurs.
La ceinture synchrone a commencé relativement tard dans notre pays, mais elle s'est développée rapidement et a formé une échelle de production, mais elle est confrontée à de nombreux problèmes. Les ceintures synchrones sont des produits d'économie d'énergie avec de bons avantages économiques et sociaux. Afin de développer vigoureusement l'industrie de la ceinture synchrone dans mon pays, d'une part, nous devons faire du bon travail en publicité et en promotion pour étendre la gamme de candidatures des ceintures synchrones; D'un autre côté, nous devons encore améliorer la qualité des ceintures synchrones et remplacer les produits importés. produit. Les ceintures synchrones de haute qualité nécessitent des matériaux de renforcement textile de haute qualité. Nous devons utiliser des fibres hautes performances pour développer et produire des cordons et des wraps adaptés aux ceintures synchrones afin de promouvoir le développement de ceintures synchrones.