皮带张紧轮技术工艺发展趋势分析（皮带张紧轮项目市场投资商业计划书 -节选）

第一节 产品技术发展现状

目前，汽车发动机（尤其是汽油发动机）的传动轮系，普遍可分为橡胶皮带传动和无声链传动两大系统。在一般车型中，橡胶皮带的传动较为常见，这种传动方式具有大功率、高效传递的特点，且因皮带的可弯曲度大，而使有效空间中传动路径长，进而带动更多附件，从而简化传动机构。再次，随着橡胶工业、机械基础件 行业 质量水平的不断提高，这种带传动的免维护和低噪声的环保特性，越来越受到人们的欢迎。

汽油发动机的皮带传动，按其功能作用可分为：正时系统的同步带传动和附件系统的多楔带传动系统。两种系统中所用的常见张紧轮结构简图如下图所示。

图1带安装偏心孔的非自动同步带张紧轮

图2动同步带张紧轮

图3自动多楔带张紧轮

图4情轮

圉5由拉簧作用的张紧轮

图6有长槽孔调节安装位置的张紧轮

在正时系统中，张紧轮提供合适的张紧力，确保凸轮轴驱动的准确性，保证发动机点火系统的正常工作。由于同步带张紧轮安装空间的限制，产品的结构一般都很紧凑。这种张紧力的提供一般由四种实现模式：（1）安装张紧轮，通过改变其带轮与皮带的相对位置来实现；（1）张紧轮本身带有扭转弹簧，扭簧释放扭矩，使与固定轴有一定偏心量的带轮偏心转动而张紧皮带；（3）是在系统中增加一根伸缩弹簧，带轮在此弹簧的作用下，偏心转动或沿弹簧变化方向移动而压向皮带，达到张紧轮对皮带压紧的目的；（4）以液压阻尼顶杆推动张紧轮偏心旋转来压紧皮带。

在附件系统中，皮带传动的首要任务是带动发电机、转向泵、空调压缩机、水泵等附件运转。在皮带的正常使用寿命期间，张紧轮应不受皮带长度的变化，而仍然有效、合理张紧皮带，从而确保发动机功率有效向上述附件的传递。一般而言，多楔带张紧轮由于提供的张紧力相对较大，扭矩由较粗弹簧丝的扭簧或蜗卷弹簧提供，因此产品的结构尺寸远比同步带张紧轮要大的多。

无论是同步带还是多楔带传动系统，有时为保证某些传动轮的合适皮带包角，在系统设计时，往往配置一些惰轮。惰轮的带轮回转轴心线与固定螺栓的轴心线重合。惰轮的工况与张紧轮类同，且多以轴承为核心部件。

第二节 产品工艺特点或流程

张紧轮作为皮带传动系统重要的功能部件，在压紧皮带后，最基本的运动为转动。这种支承转动由张紧轮中的釉承来承担。张紧轮的工况条件与一般的机械传动有所不同，其对张紧轮核心部件轴承的要求也就不同。而自动张紧轮对皮带的自动可靠张紧要求，也将对该类产品的其他相关性能指标提出较高的要求。

1、张紧轮工况

（1）发动机工作时，转速一般为750-6000r／min。在同步带传动系统中，张紧轮轴承最高转速一般不会超过8000 r／min。在多楔带传动系统中，张紧轮轴承最高转速一般不会超过15000r／min。但由于发动机转速的频繁变化，张紧轮轴承将承受相应的冲击。

（2）通常情况下，张紧轮的轴承为内圈固定，外圈高速旋转。且外圈在皮带的作用下存在摆动现象。同时，带有侧面挡边的皮带轮，在轮系高度一致性较差或各轮轴线不平行情况下，皮带的窜动将使轴承承受一定的轴向力。

（3）张紧轮轴承所承受的载荷相对偏小，一般在2000N以下。

（4）张紧轮安装于发动机上，由于受外界环境温度和发动机发热与散热条件的影响，将在-35—100℃的环境温度内工作。尤其是同步带张紧轮，由于其紧贴发动机壳体安装，且轴承工作时自身发热，加上防尘罩使散热条件受到限制，工作时轴承温度将达130—150℃。

（5）由于汽车设计时，对张紧轮的防护较难满足，泥浆、水、抄尘甚至腐蚀物将对张紧轮轴承的正常工作带来严峻的考验，因此要求张紧轮提供张力的各机构系统能够适应上述恶劣工作环境。

2、张紧轮性能指标的总体要求

（1）随着人们对汽车质量要求的不断提高，汽车噪声的控制也越来越严格。对张紧轮的噪声已提出了相关控制要求，如：不得有异常的啸叫和较高的声压噪声值（这种啸叫往往发生在低温冷启动状态下；其次，在2500-3500r／min时，800—1300Hz的声压噪声值在90dB以上，张紧轮将被视为失效。）。

（2）对于自动张紧轮，尤其是多楔带张紧轮，为保证皮带的可靠张紧，要求产品在寿命周期内，能够适应皮带长度的变化而提供变化尽量小的合适扭矩。还提出了张紧轮本身结构与某些质量指标（如阻尼）对皮带振动、曲轴扭振的影响等限制要求。

（3）鉴于张紧轮比较恶劣的工况，张紧轮应具有极佳的密封性能。

（4）要求张紧轮轴承内部的润滑能在产品整个生命周期内保持良好状态。

（5）当今汽车工业，对汽车零部件的要求越来越高。就张紧轮而言，由以前15万公里的耐久考核，正逐渐向25万公里左右的目标靠拢。这一寿命可靠性要求，已不再是仅对张紧轮旋转功能的基本要求，还包含了动态质量指标维持能力的一些要求。如对自动张紧轮扭矩、阻尼值的变化要求；相关零件的磨损量要求；张紧轮噪声维持能力的要求等。

第三节 国内外技术未来发展趋势 分析

新的皮带张紧轮技术的发展将趋于高精、高效、柔性及自动化方向。

1、开展实用的、低成本、高效率的制造技术 研究 。当前的皮带张紧轮制造或多或少的都存在着制造成本高、效率低、装置复杂、操作不易掌握等局限性，所以开发低成本、高效率、适应性广、工业化应用程度高的皮带张紧轮技术已成当务之急。

2、开发皮带张紧轮的在线检测、监控、故障自诊断技术。利用声信号来判断工况，对产品质量进行评估，应用计算机对制造过程进行控制，开发检测、处理、质量评估、控制一体化的制造系统。

3、应用自适应控制技术和专家系统技术、实现产品的智能化制造。模糊数学、数据库、以范例和模型为基础的决策系统、专家系统等理论与技术的发展及其在制造业中的成功应用，为皮带张紧轮技术的智能化提供了可靠的技术基础。

4、开发远程控制系统。应用网络技术对制造过程进行远程操作、管理、临控与诊断。


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