同步帶是綜合了帶傳動、鏈條傳動和齒輪傳動的優點而發(fā)展起(qǐ)來的一種(zhǒng)新型傳動帶。由于同步帶是利用齒工作面(miàn)與帶輪齒槽齧合進(jìn)行傳動，因此帶與帶輪之間在傳動過(guò)程中沒(méi)有滑差而呈現同步傳動。同步帶和V帶(三角帶)相比，帶體輕而薄，強度高，傳動比準确，傳動效率高，傳動功率範圍大，傳動速度高。同步帶傳動和鏈條、齒輪傳動相比，傳動平穩，沖擊小，不需潤滑，無污染，噪音低。由于同步帶傳動的優點很多，因而發(fā)展非常迅速。在紡織機械、汽車、煙草機械、食品機械、輕工、化工、計算機和通用機械等方面(miàn)得到了廣泛應用。

　　1 、同步帶用橡膠

　　早期的同步帶采用澆注法聚氨酯橡膠制造，該橡膠具有一般液體橡膠的優點，不需要煉膠、壓延等設備，工藝簡單，成(chéng)型方便，采用離心澆注法，可生産精密的、形狀複雜的輕型傳送帶。但由于聚氨酯膠的耐熱和耐水性不好(hǎo)，在80cI=左右就(jiù)發(fā)粘，在潮濕環境中易水解，強度下降嚴重，又因爲澆注法生産的同步帶不能(néng)放置齒面(miàn)包布，雖然聚氨酯本身耐磨性好(hǎo)，但與有耐磨尼龍包布的氯丁橡膠帶相比，仍顯遜色。因此，聚氨酯帶隻應用于辦公機械、家電、放映機等的低速輕負荷傳動中，在汽車和一般工業傳動中不能(néng)使用 J。繼聚氨酯橡膠之後(hòu)，制造同步帶主要采用氯丁橡膠，它具有優異的強伸性能(néng)和動态疲勞性能(néng)，還(hái)具有優良的耐氣候老化、耐油、阻燃及突出的粘合性能(néng)。但氯丁橡膠的缺點是貯存穩定性差和工藝性能(néng)差，易焦燒和粘輥，而耐熱性差是作爲制造同步帶材料的最大弱點，氯丁橡膠同步帶的使用溫度範圍爲一30cI=～120cI=。現代機械傳動向(xiàng)小型化、輕量化、高效化方向(xiàng)發(fā)展，尤其汽車發(fā)動機對(duì)轉速、功率和耐熱性提出了更高的要求，氯丁橡膠的性能(néng)發(fā)揮到極限也難以滿足新的要求。

　　20世紀70年代中期開(kāi)發(fā)的氫化丁腈橡膠(HNBR)制作同步帶基本能(néng)滿足現代機械傳動的要求。與氯丁橡膠相比，氫化丁腈橡膠具有優良的耐高溫(175℃)和耐低溫(一40℃)的性能(néng)，有優異的物理機械性能(néng)和高彈性、耐臭氧、耐曲撓龜裂、耐油、耐磨性能(néng)，并具有類似丁腈橡膠的良好(hǎo)的加工工藝性能(néng)。因此，同步帶用橡膠正逐步向(xiàng)氫化丁腈橡膠發(fā)展。特殊場合下使用的同步帶，則根據使用環境條件的要求選用不同的橡膠品種(zhǒng)，如氯磺化聚乙烯橡膠、氯醇橡膠、乙丙橡膠、聚脲彈性體或其并用體。

　　2 、同步帶用骨架材料

　　早些年生産的聚氨酯同步帶，骨架材料一般采用鍍銅鋼絲，因爲這(zhè)種(zhǒng)在輪胎、膠管中普遍采用的骨架材料強度較高，且貨源充足。但用鋼絲作爲骨架材料制成(chéng)的同步帶經(jīng)使用後(hòu)伸長(cháng)率大，同步帶節距伸長(cháng)，導緻與帶輪齧合不良，造成(chéng)跳齒，使帶子很快損壞。分析其原因，可能(néng)是鋼絲的初始模量小，在運行中受拉力變形較大。鋼絲的其他缺點是與橡膠粘合不良，易被(bèi)抽出;鋼絲在潮濕環境下易生鏽，易與橡膠脫粘;鋼絲的不均勻性和扭曲也往往引起(qǐ)膠帶變形或跑偏。這(zhè)些因素都(dōu)加速了同步帶的損壞。由于鋼絲做骨架材料不能(néng)滿足同步帶的應用要求，必須尋找新的骨架材料。随著(zhe)工業技術的發(fā)展，玻璃纖維制造中的拉絲、加撚、後(hòu)處理等工藝的改進(jìn)，制出了性能(néng)好(hǎo)的玻璃纖維線繩，它具有抗拉強度高、模量大、耐熱性好(hǎo)、尺寸穩定性好(hǎo)、伸長(cháng)小、比鋼絲易與橡膠粘合等優點。較之鋼絲同步帶，玻纖繩同步帶能(néng)在任何氣候條件下工作，在潮濕條件下不會(huì)鏽蝕。爲了提高玻纖繩的抗曲撓性和與橡膠的粘合性能(néng)，用丁二烯、苯乙烯、丁二烯吡啶三元共聚物膠乳或與氯丁膠乳的共混物對(duì)玻纖繩進(jìn)行浸漬 J。用玻纖繩制造的同步帶基本上能(néng)滿足當前汽車和一般工業傳動的要求。但玻纖繩也存在許多缺點，如脆性、不耐曲折和對(duì)沖擊負荷穩定性差，這(zhè)往往引起(qǐ)同步帶的使用可靠性降低。也曾有人用聚酯、碳纖維線繩等試做同步帶的抗拉體材料，效果均不好(hǎo)。

　　近年來開(kāi)始采用芳綸線繩做同步帶的骨架材料。芳綸與其他常用骨架材料比較有如下優點：密度僅爲鋼絲的五分之一，玻纖的二分之一;在等重量下，強度爲鋼絲的8倍，玻纖的3倍，模量約爲鋼絲和玻纖的2倍;在同體積下，芳綸的強度比鋼絲和玻纖高約50% ，模量比鋼絲小，但比玻纖略高。但是芳綸的斷裂伸長(cháng)率比鋼絲高，比玻纖略高。芳綸的這(zhè)種(zhǒng)性能(néng)主要是由其高結晶、高取向(xiàng)的大分子結構決定的。芳綸的拉伸性能(néng)、彎曲性能(néng)、扭轉性能(néng)的所有指标均高于傳統的同步帶骨架材料，它比強度大且密度小，這(zhè)對(duì)提高同步帶的承載能(néng)力、減輕同步帶的重量、減少同步帶運行時的離心力和振動特别有利。芳綸的高模量、低伸長(cháng)率及蠕變小賦予同步帶良好(hǎo)的尺寸穩定性，使用中不伸長(cháng)。芳綸耐高溫，最高使用溫度可達240℃ ，160℃下經(jīng)500 h強力幾乎不下降，所以是制造同步帶的良好(hǎo)材料。現在人們已將(jiāng)芳綸1414作爲骨架材料用于同步帶中。

　　另外，美國(guó)的Dow Chemical公司還(hái)將(jiāng)聚酰亞胺(P84)纖維和聚苯并咪唑(PBI)纖維等合成(chéng)纖維用于同步帶上，隻是由于價格原因，目前尚未推廣。預計上述芳綸和這(zhè)兩(liǎng)種(zhǒng)纖維都(dōu)會(huì)成(chéng)爲將(jiāng)來同步帶骨架材料的主選材料。

　　3 、同步帶的包布層

　　爲了保護同步帶齒膠不受磨損，在同步帶的齒表面(miàn)覆蓋一層耐磨的尼龍變形紗布。要求該布緯向(xiàng)伸長(cháng)率大(>130% )，經(jīng)向(xiàng)強力要高，一般要在2.8 kN/5 em以上，以滿足生産工藝的需要。由衣料用尼龍原絲織成(chéng)的包布在同步帶運行中易破損，必須用工業用尼龍原絲織制包布，它拉伸強度高，耐磨、耐撕裂性也好(hǎo)。但尼龍的耐熱性較差，在120℃下經(jīng)50 h開(kāi)始出現劣化現象，到400h強度下降30% 一70% 。在同步帶的硫化條件180℃30 min下，一般強度下降15%左右，而爲了增加伸長(cháng)而加有氯綸或氨綸的尼龍布在該條件下強力下降達50%左右，嚴重影響了同步帶的使用壽命。滌綸和芳綸的耐熱性較好(hǎo)，在120℃ 下400 h強力下降在10% 以内，适合同步帶的要求，故目前有滌綸或芳綸織物取代尼龍織物做齒面(miàn)包布的傾向(xiàng)。

　　爲了更好(hǎo)地保護同步帶齒膠，英國(guó)專利提供了一種(zhǒng)雙層尼龍齒包布，适用于汽車發(fā)動機同步帶，其外層布起(qǐ)抗磨損的作用，内層布起(qǐ)抗剪切的作用，而中間膠層則爲緩沖層。美國(guó)專利提供了另一種(zhǒng)新型織物齒包布，即織物的經(jīng)紗由一種(zhǒng)卷縮合成(chéng)纖維構成(chéng)，或由一種(zhǒng)以彈性紗線(氨綸)爲芯紗，其外纏以卷縮合成(chéng)纖維的新型紗線構成(chéng);緯紗由合成(chéng)短纖維絞合紗線構成(chéng)，特别是由間位芳綸短纖維絞合紗線構成(chéng) J。其表面(miàn)帶有大量絨毛，适合于制造汽車同步帶及其他使用要求嚴格的同步帶，該齒包布能(néng)提高帶的使用壽命，并使傳動噪聲得到有效控制。

　　4 、同步帶的應用

　　同步帶是美國(guó)Uniroyal公司在1940年推出的一種(zhǒng)新型傳送帶。它首先應用在縫紉機和線軸的同步傳動上，消除了普通傳動的缺點。由于同步帶傳動的優點很多，到了20世紀70年代，國(guó)外的同步帶已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，使用範圍已擴大到使用V帶、鏈和齒輪傳動的各個領域。同步帶的應用相當普遍，在新型紡織機械、汽車、煙草機械、機床、食品機械、石油化工機械、印染機械、計算機、醫療機械等機械傳動中普遍使用同步帶。如在紡織機械中就(jiù)有劍杆織機、噴氣織機、噴水織機、并條機、精紡機、粗紗機、加撚機、落筒機、大圓機、簾子線撚線機、織帶機及毛紡設備、化纖設備等機械中采用同步帶。國(guó)外現有的和新牌号的排氣量在3 000 ml以下的汽車發(fā)動機大都(dōu)采用同步帶傳動，在13本幾乎爲100%采用，歐洲有80%采用，在美國(guó)有40% 采用。如英國(guó)的Vauxhall、Seat、Talbo，德國(guó)的BMW、Opel、AudiNsu、Volkswa.gen，意大利的Fiat、Laneia、Sofim，13本的Mitsu.bishi、Nissan、Toyota、Daihatsu、Mazda，法國(guó)的Cri.troen、Renault和美國(guó)的Fo 等車型均采用同步帶 。

　　在新型機械中，甚至小型柴油機、泵和空氣壓縮機也都(dōu)采用了同步帶。目前，先進(jìn)國(guó)家同步帶的生産量已接近V帶，而且應用領域還(hái)在不斷擴大。

　　5 、同步帶的生産現狀

　　目前，國(guó)外著名的同步帶生産廠家有：意大利Pirelli公司，德國(guó)的Berstof公司，日本三星的Bando和Unita公司，美國(guó)的Uniroyal公司及英國(guó)的Denlop Gates公司等。在國(guó)外，技術先進(jìn)國(guó)同步帶的生産量很大。據資料介紹，13本同步帶年産量近8萬條，銷售額約205億13元，産品規格多，質量優良，出口率高。我國(guó)從上世紀60年代開(kāi)始生産聚氨酯同步

　　帶，但由于材質的耐熱、耐水性能(néng)差，以及工藝、設計和使用等方面(miàn)的原因，工作壽命 穩定，不能(néng)完全滿足進(jìn)口和國(guó)産設備上高轉速和大功率的傳動要求。80年代起(qǐ)，随著(zhe)國(guó)外技術和設備的大量引進(jìn)，以及國(guó)内機械設計、制造部門對(duì)同步帶的采用和技改工作的需要，使同步帶的需求13趨迫切，用量越來越大，國(guó)家每年花大量的外彙進(jìn)口同步帶。爲此，我國(guó)從1984年開(kāi)始引進(jìn)聯邦德國(guó)Scholz公司的氯丁橡膠同步帶生産線。我國(guó)自行開(kāi)發(fā)氯丁橡膠同步帶的廠家主要有：甯波慈溪同步帶廠、甯波市超傳同步帶有限公司、漢中市同步帶廠與淄博豐祥橡膠制品有限公司等數家。

　　同步帶在我國(guó)起(qǐ)步較晚，但發(fā)展較快，已形成(chéng)生産規模，但面(miàn)臨的問題也很多。同步帶爲節能(néng)産品具有良好(hǎo)的經(jīng)濟效益和社會(huì)效益，爲了大力發(fā)展我國(guó)同步帶行業，一方面(miàn)要做好(hǎo)宣傳推廣工作擴大同步帶的應用範圍;另一方面(miàn)要進(jìn)一步提高同步帶的質量，替代進(jìn)口産品。高質量的同步帶需要高質量的紡織增強材料，我們應選用高性能(néng)纖維開(kāi)發(fā)生産适合同步帶的線繩和包布，促進(jìn)同步帶的發(fā)展。