传动带的发展阶段

半个多世纪以来,世界传动带的技术发展经历了以下几个阶段:

一、从传动带使用的材料来看,橡胶从天然橡胶发展到合成橡胶,进一步扩展到特种合成橡胶CSM和HNBR:骨架材料从棉纤维扩展到人造丝、聚酯、尼龙、玻璃纤维、钢丝、芳纶,如表2所示。产品。为了提高三角带的耐久性,自20世纪60年代以来出现了切割三角带,其侧面没有布覆盖,因此具有优异的抗弯曲疲劳性能,已经取代了大部分分包三角带。

另一方面,80年代以后,平带和V形带的V形平带发展很快。由于其优异的性能和产量的大幅增加,它已部分取代切割V带。然后在美国、日本等国家出现了楔形V带。由于这种带的厚度薄,与滑轮的接触面积大,弯曲性能好,所以可以用在小滑轮上,从而为传动装置的小型化和节能做出很大贡献。

此外,利用传动带的背面也可以被驱动的原理,例如,在汽车风扇、交流电机、电力控制系统、空调等中。一根传动带的蛇形驱动方式已引起各界关注,其应用范围日益扩大。这种多面、多向、多机传动的代表产品是六角带和圆带。

传动带的最新产品是齿形带,也称为同步带。它综合了齿轮、链条、皮带传动装置的优点,具有传动效率高、传动比准确、噪音低、节能、维修方便等特点。虽然早在1900就在其传动原理上出现了多项专利,但直到半个世纪后才开始产业化,最终成为80年代以来精密机械的主导传动产品。特别是由饱和丁腈橡胶和聚氨酯弹性体制成的高精度微带进入了高科技领域。齿形带和传统传动带最大的区别就是同步,无声。所以是当今最受推崇的环保产品。近年来,齿形带的齿由方齿改为圆齿后,传动力进一步增大,发展前景极为广阔。

由于不同机械要求的特点不同,各种传动带的价格差异较大,因此传动带今后将向结构和材料多样化的方向发展,其用途和规格也将日益多样化。传动带中V带、齿形带、平带的比例一般会在6: 3: 1的范围内上下变化。各种工业机械设备所需的传动带类型见表4。

(1)橡胶和弹性体

三角带最初是NR或NR/SBR的混合物。如今,氯丁橡胶以其优异的耐热性、耐磨性、耐弯曲性和耐油性得到了广泛的应用。在找到综合物理性能更加均衡的新橡胶品种之前,这种趋势在未来仍将持续。

切割V带和V平带时,短纤维增强的CR会膨胀,通过短纤维在传动带横向的定向增强,实现传动带的侧向压缩和纵向弯曲。对耐热性要求严格的传动带会有更多的HNBRV平带。CR最初用于齿形带,现在仍是一种理想的材料,今后将继续广泛用于一般工业的传动。对于需要耐热性和耐久性的齿形带,应使用大量特殊的耐热耐油橡胶,如CSM和HNBR。由于这种橡胶性能优异,虽然价格非常昂贵,比现有产品高出数倍,但随着汽车工业的技术进步和环境的恶化,特别是HNBR将成为未来齿形带的主导材料。聚氨酯弹性体是小型和微型齿形带最理想的材料。特别是在精密机械中,没有其他材料可以替代齿形带。未来在品种规格和用途方面将迅速扩大,发展前景极为广阔。平带以前是橡胶的。随着薄型平带的出现,聚氨酯和尼龙片材成为重点发展方向。

⑵骨架材料

传动带的骨架材料得到了改进,V带的骨架决定了带的强度和寿命。早期加强层用棉线,后来用强力人造丝线。由于伸长率大的缺点,自20世纪70年代以来,强度高、伸长率小、耐热性和耐弯曲性好的聚酯绳在世界范围内得到广泛应用。20世纪80年代,出现了高伸长率、低收缩率的改性聚酯绳,成为V型骨架材料的主流。对于要求高负载传输和抗冲击性的农业机械用变速皮带和V型皮带,一些已经开始使用芳纶纤维。齿形带的加强层长期使用,以降低其强度,同时由于比重较大,适合高速旋转传动,现已基本淘汰。由于膨胀问题,聚酯帘线很少用于要求高尺寸精度的产品。目前认为最好的骨架材料是玻璃纤维,它能使啮合传动的伸长量小,线膨胀系数适中,因其存在弯曲疲劳等缺点而没有得到广泛应用。未来,强度更高、抗弯性能更好的芳纶纤维有可能部分取代玻璃纤维,挤进齿形带最佳骨架材料的行列。目前市场上已经出现了一种无捻聚酯增韧单丝骨架,这种骨架材料由于价格相对低廉,强度高,柔韧性好,使用寿命长,逐渐被大家所认可。

(3)外包防护布

棉帆布一直是三角带的主要防护布,至今仍保持这种状态。对于一些要求耐磨性和抗弯性较好的部位,也使用了棉混纺帆布,甚至合成纤维帆布。外包防护布未来将继续保持这一趋势。为了保护齿和芯线,齿形带主要使用高强度合成纤维,通常是尼龙帆布,未来的方向是进一步细化。