曲轴减震皮带轮粘附工艺的实验分析与实 践作者：莫煜 石祝竹来源：《科技资讯》 2011年第23期莫煜 石祝竹(广西省柳州市上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州 545007)摘 要:小排量汽车发动机通常采用橡胶阻尼式曲轴皮带轮用以曲轴系统的扭转减震其减 震性能良好、结构简单、造价低减震皮带轮的轮毂和齿环之间通过橡胶的阻尼实现减震效果, 轮毂和齿环之间的橡胶连接通常采用硫化或压装工艺橡胶体与齿环和轮毂结合的强度直接决 定减震皮带轮的工作寿命本文通过实验方法,阐述了不同的工艺对于橡胶体与齿环和轮毂连接 强度的影响关键词:曲轴减震皮带轮 粘附工艺 连接强度中图分类号:J50 文献标识码:A 文章编号：1672-3791(2011)08(b)-0071-03Mo Yu Shi Zhuzhu(Saic GM Wuling Automobile Co.Ltd,Liuzhou,Guangxi,545007)Abstract:Pulley damper crankshaft system is widely used in small volume gasoline engines.It has advantage of good damping effect, simple structure and low cost.Pulley damper crankshaft is made up of gear ring and hub.And rubber is making the damping effect between them.The process of joining them together is normally injection method and press-in method.The joint between gear ring and hub influence durability.This article describes the joint effect between gear ring and hub among different process.Key words:Pulley damper crankshaft;joint process;joint strength1 皮带轮轮毂与齿环的结合方式1.1 扭转减震器皮带轮轮毂与齿环的结合常见结合工艺: (1)压入式,(2)注入式1.1.1 压入式皮带轮工艺压入式工艺,是将胶条压入轮毂与齿环之间的一种工艺,在压装前,需要对轮毂和齿环接合面 进行清洗,涂胶;压入胶条后,根据黏合剂的特性进行加热工序。
1.1.2 硫化注入式皮带轮工艺硫化注入式工艺,是将橡胶硫化后注入轮毂和齿环之间的一种工艺在硫化前,需要对轮毂 和齿环的接合面进行清洗,涂上黏合剂橡胶硫化后注入两者之间,如图1、图22 轮毂和齿环的连接强度的实验验证方案对于曲轴减震皮带轮而言,评估轮毂与齿环连接强度,需要从轴向压脱和滑动扭矩两部分来 进行评估对于轴向压脱力指标,表征了曲轴减震皮带轮在发动机运行过程中,轴向抗冲击的能 力;对于滑动扭矩,表征曲轴减震皮带轮在发动机运行过程中,皮带轮抗曲轴角加速度冲击的能力 对于曲轴减震皮带轮的轮毂与齿环的连接强度,受到如下一些因素的影响1)黏合剂的作用2)皮带轮轮毂和齿环与橡胶接合面的表面质量本文通过实验的方法论证在涂胶过程中,只涂底胶,只图面胶,不涂胶和全涂胶四种情况对于 减震皮带轮轮毂和齿环的黏结强度的影响轴向压脱力测试的实验方案如图3所示,通过工装施加轴向压脱力,将减震皮带轮的轮毂和 齿环分离,同时记录压脱力与位移的关系滑移扭矩测试的实验方案如图4所示,通过工装固定齿环,同时对轮毂施加旋转力矩,将减震 皮带轮的轮毂和齿环分离,同时记录旋转力矩与角位移的关系实验分组情况如表13 实验结果3.1 滑移扭矩测试结果测试结果如表2所示,横坐标是位移,纵坐标为施加的轴向压脱力。
为了评估涂胶过程不同步骤对于最终黏结效果的影响在这里引入影响度的概念来评估 假设轮毂全涂胶和齿环全涂胶的四组样件的平均值为正常工艺的最终黏结效果,则对于轮毂只涂 底胶,轮毂只涂面胶,轮毂不涂胶,齿环只涂底胶,齿环只涂面胶和齿环不涂胶六种情况对于最终 黏合效果的影响度为:由表3可以看出,不管是对于轮毂还是齿环,面胶对于最终黏合效果影响最大而底胶则进 一步提高了黏合效果如果不涂胶,则基本失去了黏合能力轮毂和齿环极易分离3.2 滑动扭矩测试结果测试结果如表4所示,横坐标是角位移,纵坐标为施加的扭矩为了评估涂胶过程不同步骤对于最终黏结效果的影响在这里引入影响度的概念来评估 假设轮毂全涂胶和齿环全涂胶的四组样件的平均值为正常工艺的最终黏结效果,则对于轮毂只涂 底胶,轮毂只涂面胶,轮毂不涂胶,齿环只涂底胶,齿环只涂面胶和齿环不涂胶六种情况对于最终 黏合效果的影响度为:«牡i^J gJCt旳=叭叭F世■ in-JMr-HksjK - utflMr fti山*n ri.*.5 rww■ la，•八 Eir LX n H5 t NY 7T M f ! • *ir frtt 丄壬川m 环:.mi I曲旳 尸jo：气 丸-时j曙 JW 刚 ite !£- ■!吃 加I r Th •七 女女 Hi . 4ui ■+!. 1' 挿t・如J V-恨.火占 r 机也M-: - 3■&刊FII吐环眦曙甘円・■:占.工附* m:M-. p时瑋m la z **t £uj 容l i m 不 ・ g 'I-!*- +■■-哙 fn <& +ic P iw 4* t-r.九i Ml 折r『IF *J ■-|<1示-X:盟cnlrjlr 几 黑“営：” 艾TS;PJrZ ・ 比枫 I - ；-P AN ・ fAi M- L I id-： Jlj, I世 B 11' ■.-II I't I1.1»JA H 1 ■ Si\ t 弋盼.1B4« ■ ©5.1li ：.I4.V nrIs -■如 li.El1.卞4LH !.!nIl1 fiaMtASI的 p j>.« 77 * :； ni -^ITHI-ESI JLHR：抽利F申nt-irm1 烁 llrat:us ]u I|FHEMLUIC，匚區丿“田二畀事孚圍此戰I枪■"阳強.汀拥琥IP由表5可以看出，不管是对于轮毂还是齿环，面胶对于最终黏合效果影响最大。
而底胶则进 一步提高了黏合效果如果不涂胶，则基本失去了黏合能力轮毂和齿环极易分离3.3整车实测在路试整车上装上轮毂和齿环均不涂胶的曲轴减震皮带轮进行实验，在实验进行到约 5000km的时候，轮毂与橡胶分离3.4台架实验在发动机台架上装上轮毂和齿环均不涂胶的曲轴减震皮带轮进行实验，在实验进行到48小 时,橡胶开裂脱出4结语对于采用橡胶连接轮毂和齿环的曲轴减震皮带皮带轮，橡胶与轮毂和齿环的黏结效果直接关 系到皮带轮的耐久表现从本文分析看,涂胶工艺中的底胶和面胶直接对最终的黏结效果有直接 的影响，从数据来看，面胶的影响较大如果不涂胶的曲轴皮带轮，在整车及台架实验中都出现了 问题从生产控制来看,按照控制计划及作业指导书要求采用自动喷胶机进行涂胶作业，能最大限 度的避免漏涂情况如果采用使用手工进行涂胶，在涂胶过程中由于轮毂清洗磷化后颜色和涂完 底胶后颜色比较接近，易出现漏涂的情况，需要采取其他方法避免漏涂问题涂胶前工件的清洗干燥过程也需要在工艺中作出明确要求，避免操作人员为节省时间用压缩 空气吹由于空气压缩机出来的压缩气未经过滤器前含水、油现象非常明显，直接用来吹工件会 破坏了脱脂处理的效果，导致胶黏剂不能起作用。
终上所述,对于曲轴减震皮带轮,黏合剂对其耐久性直接相关,需要在工艺生产过程中加以严 格控制参考文献[1] 吴兆汉，汪长民，林桐潘,等.内燃机设计（第1版）[M].北京:北京理工大学出版 社,1990,4:156.[2] 吴炎庭，袁卫平.内燃机噪声震动与控制（第1版）[M].北京:机械工业出版社，2005，3:239.。