專利名稱：通用汽油機摩擦式離合器總成及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通用汽油機摩擦式離合器總成的關(guān)鍵部件及其制造方法，尤其是一種通用汽油機摩擦式離合器總成及其制造方法。
背景技術(shù)：
通用汽油機摩擦式離合器總成是通用汽油機的一個核心部件，其功能為a,汽油發(fā)動機產(chǎn)生的扭力通過離合器總成傳遞到工作轉(zhuǎn)軸而帶動工作部件工作，b，當工作部件出現(xiàn)機械故障或過載時保護汽油發(fā)動機；由此可見摩擦式離合器總成是一個十分關(guān)鍵的動 力傳遞及過載保護部件，它的品質(zhì)好壞直接影響整個汽油機的性能。上世紀九十使年代，歐美及日本等發(fā)達國家和地區(qū)，已經(jīng)在園林機械、沙灘車、兒童摩托車、農(nóng)用機械等領(lǐng)域，廣泛應用了通用汽油機而且通用汽油機的離合方式都采用摩擦式離合器總成，且已經(jīng)普及到了每個家庭，年需求量非常大。隨著我國通用汽油機制造業(yè)的高速發(fā)展，近幾年通用汽油機在國內(nèi)的使用量大幅增長，特別是在園林機械、農(nóng)用機械領(lǐng)域每年以150%的速度遞增。國內(nèi)通用汽油機行業(yè)的快速發(fā)展，帶動了通用汽油機摩擦式離合器總成的需求。目前，通用汽油機摩擦式離合器總成，已廣泛運用于各種規(guī)格的通用汽油機中，是通用汽油機不可或缺的一部分，關(guān)系到通用汽油機的可靠性與安全性。通用汽油機摩擦式離合器總成是一種構(gòu)造簡單、適用性廣、安裝維護方便的離合器；通用汽油機摩擦式離合器總成對摩擦材料有較高的要求要有穩(wěn)定的摩擦、磨損性能和一定的耐高溫性；同時材料還要求滿足無石棉和歐盟ROHS環(huán)保及相關(guān)限用物質(zhì)指令的要求，不含石棉、鉛、鎘、汞、六價鉻等影響人體健康的物質(zhì)?，F(xiàn)有的國內(nèi)摩擦材料仍然未能達到上述要求，已成為制約我國通用汽油機行業(yè)發(fā)展的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種通用汽油機摩擦式離合器總成的改進，該離合器總成應具有扭力傳遞能力強、剪切強度高的特點，并且耐高溫、耐磨損以及環(huán)保、低噪音。本發(fā)明的另一個目的是提供一種通用汽油機摩擦式離合器總成摩擦材料層的制作方法，該方法應具有工藝簡單、制作方便以及成本較低的特點。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種通用汽油機摩擦式離合器總成，包括制有軸孔的連接軸、固定在連接軸外圓周面的連接套、通過鉚釘鉚接在連接套兩個端面的檔板、定位在連接套周邊的若干個鐵基粉末冶金離心塊以及分布在兩兩鐵基粉末冶金離心塊之間且兩端分別勾扎著相鄰的鐵基粉末冶金離心塊的拉簧，所述鐵基粉末冶金離心塊的摩擦面上粘接固定著摩擦材料層；其特征在于所述摩擦材料層中包含的成分及重量份為納米銅改性酚醛樹脂7 10份，氫化丁腈橡膠12 18份，氟橡膠2 5份，陶瓷纖維4 6份，芳綸纖維5 8份，礦物纖維12 25份，氧化鋁I 2份，鉻鐵礦粉3 6，輕質(zhì)氧化鎂3 5份，氫氧化鋁3 7份，硅灰石3 9份，沉淀硫酸鋇3 8份，硬脂酸O. 5 I份，腰果殼油摩擦粉4 7份，鋼纖維8 12份，輝銅礦粉3 10份，聚四氟乙烯樹脂I 4份，鈦酸鉀晶須4 6份，氧化亞銅3 5份，促進劑DM O. 5 2份，防老劑BLE-Wl 2份，硫磺I 3份。所述陶瓷纖維直徑30um,長度6 9mm,所述芳纟侖纖維直徑20um長度9 12mm ；礦物纖維直徑15um,長度8 IOmm ;鈦酸鉀晶須長徑比20:1 ;娃灰石長徑比10:1 ;鋼纖維直徑60um,長度6 12_。所述各種原材料中，納米銅改性酚醛樹脂、沉淀硫酸鋇、氧化鋁、輝銅礦粉、氧化亞銅、氫氧化鋁、聚四氟乙烯樹脂、鉻鐵礦粉、輕質(zhì)氧化鎂、防老劑BLE-W、促進劑DM、硫磺粒度^ 350目，所述腰果殼油摩擦粉、硬脂酸、粒度為40 60目。上述的一種通用汽油機摩擦式離合器總成摩擦材料層的制備方法，按照以下步驟進行
I)按配方稱取各種原材料備用；2)先將芳綸纖維、礦物纖維、氧化鋁、鉻鐵礦粉、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鋁、硅灰石、沉淀硫酸鋇、腰果殼油摩擦粉、鋼纖維、輝銅礦粉、鈦酸鉀晶須、氧化亞銅投入高速混料機內(nèi)，混拌6 7分鐘，再把陶瓷纖維投入高速混料機內(nèi)，混拌時間為I 2分鐘后取出，得到初混物；3)材料混煉先將氫化丁腈橡膠、氟橡膠、促進劑DM、防老劑BLE-W、硬脂酸投入密煉機內(nèi)混煉5 8分鐘，然后加入納米銅改性酚醛樹脂和聚四氟乙烯樹脂混煉3 5分鐘，再加入步驟2)獲得的初混物混煉12 16分鐘，最后加入硫磺混煉I 2分鐘，獲得混合物；4)模壓成型在預熱過的模具型腔內(nèi)涂脫模劑，然后將混合物投入到模具型腔中進行模塑，在鐵基粉末冶金離心塊骨架上一次性熱壓成型為鐵基粉末冶金離心塊，其熱壓溫度為200±10°C，熱壓時間為8 10分鐘，熱壓壓力為18±0· 5Mpa ；4)熱固化升溫至160±3°C時保溫2±0. 3小時；接著在O. 5±0. I小時內(nèi)升溫至170±3°C保溫2±0. 3小時；又在O. 5±0. I小時內(nèi)升溫至180±4°C保溫I ±0. 2小時；即成。還對固化后的鐵基粉末冶金離心塊表面拋丸防銹處理，然后進行磨削加工后組裝。本發(fā)明的工作原理是該離合器總成安裝在汽油機上后，鐵基粉末冶金離心塊的摩擦材料層正對著被動盤的內(nèi)圓周面；在自由狀態(tài)下，鐵基粉末冶金離心塊與連接套緊扣在一起，鐵基粉末冶金離心塊上的摩擦材料層與被動盤的內(nèi)圓周面保持一段間距。工作狀態(tài)時，傳動軸跟隨著總成的中心軸旋轉(zhuǎn)；當傳動軸達到設定轉(zhuǎn)速時鐵基粉末冶金離心塊即往外徑方向被甩開，致使摩擦材料層接觸被動盤，并帶動被動盤與傳動軸一起轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)了離心離合的驅(qū)動的目的。本發(fā)明的有益效果是該離合器總成摩擦材料具有耐高溫、耐磨損、低噪音以及傳遞力矩大、環(huán)保等特點；經(jīng)測試在300°C時摩擦系數(shù)仍高于同類產(chǎn)品13%，而磨損率(10-7cm3/N · m)則為同類產(chǎn)品80% ;而且，所有原材料均可外購獲得，不但符合環(huán)保要求，而且制造簡便，成本較低，具有廣闊的市場前景。


圖I是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖(圖中拉簧省略)。圖3是本發(fā)明的后視結(jié)構(gòu)示意圖(圖中的擋板移去，以利于圖面清晰)。
具體實施例方式以下通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。一種通用汽油機摩擦式離合器總成，包括制有軸孔的連接軸6、固定在連接軸外圓周面的連接套5、通過鉚釘4鉚接在連接套兩個端面的檔板3、定位在連接套周邊的若干個鐵基粉末冶金離心塊2(以下簡稱以離心塊)及分布在兩兩離心塊之間且兩端分別勾扎著相鄰離心塊的拉簧1，所述離心塊的摩擦面上粘接固定著摩擦材料層7 ;所述離心塊通過凸·臺凹槽配合結(jié)構(gòu)定位在連接套的周邊；所述凸臺凹槽配合結(jié)構(gòu)中離心塊上的凹槽與連接套上的凸臺可滑動地嵌合，該凸臺自連接套的周向表面往外徑方向凸出，且與連接套的直徑構(gòu)成一定角度B (作為優(yōu)選，該角度B為20-40度)；本發(fā)明采用三個離心塊(每個離心塊的兩端分別制有一用于拉簧穿扎的穿孔)，兩兩離心塊的端部分別由一拉簧I勾掛穿孔后連成一體。再通過兩個檔板和鉚釘將離心塊和連接套鉚接，最后通過連接軸與連接套貫穿連接成一個整體結(jié)構(gòu)。離心塊的外側(cè)(即離合器總成的外徑方向)粘接固定著摩擦材料層7 (摩擦材料層固定在離心塊的鐵基粉末冶金骨架上)。其中的摩擦材料層的結(jié)構(gòu)如下實施例I通用汽油機摩擦式離合器總成，包括離合塊以及粘接在離心塊骨架粘合面上的摩擦材料層2 ;其中摩擦材料層是由以下原材料組成納米銅改性酚醛樹脂7份，氫化丁腈橡膠12份，氟橡膠2份，陶瓷纖維4份，芳綸纖維5份，礦物纖維14. 7份，氧化鋁I份，鉻鐵礦粉3份，輕質(zhì)氧化鎂5份，氫氧化鋁3份，硅灰石6份，沉淀硫酸鋇5份，硬脂酸O. 5份，腰果殼油摩擦粉4份，，鋼纖維8份，輝銅礦粉6份，聚四氟乙烯樹脂I. 5份，鈦酸鉀晶須5份，氧化亞銅4份，促進劑DM O. 8份，防老劑BLE-W I份，硫磺I. 5份。制備方法先將芳綸纖維、礦物纖維、氧化鋁、鉻鐵礦粉、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鋁、硅灰石、沉淀硫酸鋇、腰果殼油摩擦粉、鋼纖維、輝銅礦粉、鈦酸鉀晶須、氧化亞銅投入高速混料機內(nèi)，混拌6分鐘，再把陶瓷纖維投入高速混料機內(nèi)，混拌時間為I分鐘后取出，得到初混物；再將氫化丁腈橡膠、氟橡膠、促進劑DM、防老劑BLE-W、硬脂酸投入密煉機內(nèi)混煉5分鐘，然后加入納米銅改性酚醛樹脂和聚四氟乙烯樹脂混煉3分鐘，再加入前述的初混物混煉12分鐘，最后加入硫磺混煉I分鐘，獲得混合物；接著將混合好的物料投入模具中進行模塑，在鐵基粉末冶金離心塊骨架上一次性熱壓成型為鐵基粉末冶金離心塊，其熱壓溫度為20(TC，熱壓時間為8分鐘，熱壓壓力為18. 5Mpa，進行熱固化升溫至160°C時保溫2小時；接著在O. 5小時內(nèi)升溫至170°C保溫2小時；又在O. 5小時內(nèi)升溫至180°C保溫1±0. 2小時；對固化后的鐵基粉末冶金離心塊表面拋丸防銹處理，再進行磨削加工后組裝即成。
實施例2通用汽油機摩擦式離合器總成，包括離合塊以及粘接在離心塊骨架粘合面上的摩擦材料層2 ;其中摩擦材料層是由以下原材料組 成納米銅改性酚醛樹脂7份，氫化丁腈橡膠14份，氟橡膠2份，陶瓷纖維4份，芳綸纖維6份，增強礦物纖維12份，氧化鋁I份，鉻鐵礦粉3份，輕質(zhì)氧化鎂3份，氫氧化鋁3份，硅灰石4份，沉淀硫酸鋇8份，硬脂酸O. 5份，腰果殼油摩擦粉6份，鋼纖維10份，輝銅礦粉4份，聚四氟乙烯樹脂2份，鈦酸鉀晶須4份，氧化亞銅2. 7份，促進劑DM O. 8份，防老劑BLE-W I份，硫磺2份。制備方法先將芳綸纖維、礦物纖維、氧化鋁、鉻鐵礦粉、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鋁、硅灰石、沉淀硫酸鋇、腰果殼油摩擦粉、鋼纖維、輝銅礦粉、鈦酸鉀晶須、氧化亞銅投入高速混料機內(nèi)，混拌7分鐘，再把陶瓷纖維投入高速混料機內(nèi)，混拌時間為2分鐘后取出，得到初混物；再將氫化丁腈橡膠、氟橡膠、促進劑DM、防老劑BLE-W、硬脂酸投入密煉機內(nèi)混煉8分鐘，然后加入納米銅改性酚醛樹脂和聚四氟乙烯樹脂混煉5分鐘，再加入前述的初混物混煉16分鐘，最后加入硫磺混煉2分鐘，獲得混合物；接著將混合好的物料投入模具中進行模塑，在鐵基粉末冶金離心塊骨架上一次性熱壓成型為鐵基粉末冶金離心塊，其熱壓溫度為210°C，熱壓時間為10分鐘，熱壓壓力為18Mpa,進行熱固化升溫至163°C時保溫2. 3小時；接著在O. 6小時內(nèi)升溫至173°C保溫2. 3小時；又在O. 6小時內(nèi)升溫至184°C保溫I. 2小時；對固化后的鐵基粉末冶金離心塊表面拋丸防銹處理，再進行磨削加工后組裝即成。實施例3通用汽油機摩擦式離合器總成，包括離合塊以及粘接在離心塊骨架粘合面上的摩擦材料層2 ;其中摩擦材料層是由以下原材料組成納米銅改性酚醛樹脂8份，氫化丁腈橡膠18份，氟橡膠3份，陶瓷纖維6份，芳綸纖維5份，增強礦物纖維12份，氧化鋁I份，鉻鐵礦粉3份，輕質(zhì)氧化鎂3份，氫氧化鋁3份，硅灰石3份，沉淀硫酸鋇3份，硬脂酸O. 5份，腰果殼油摩擦粉5. 9份，，鋼纖維11份，輝銅礦粉3份，聚四氟乙烯樹脂I份，鈦酸鉀晶須4份，氧化亞銅3份，促進劑DM O. 8份，防老劑BLE-W I份，硫磺I. 8份。制備方法先將芳綸纖維、礦物纖維、氧化鋁、鉻鐵礦粉、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鋁、硅灰石、沉淀硫酸鋇、腰果殼油摩擦粉、鋼纖維、輝銅礦粉、鈦酸鉀晶須、氧化亞銅投入高速混料機內(nèi)，混拌6. 5分鐘，再把陶瓷纖維投入高速混料機內(nèi)，混拌時間為I. 5分鐘后取出，得到初混物；再將氫化丁腈橡膠、氟橡膠、促進劑DM、防老劑BLE-W、硬脂酸投入密煉機內(nèi)混煉7分鐘，然后加入納米銅改性酚醛樹脂和聚四氟乙烯樹脂混煉4分鐘，再加入前述的初混物混煉14分鐘，最后加入硫磺混煉I. 5分鐘，獲得混合物；接著將混合好的物料投入模具中進行模塑，在鐵基粉末冶金離心塊骨架上一次性熱壓成型為鐵基粉末冶金離心塊，其熱壓溫度為190°C，熱壓時間為9分鐘，熱壓壓力為17. 5Mpa，進行熱固化升溫至157°C時保溫I. 7小時；接著在O. 4小時內(nèi)升溫至167°C保溫I. 7小時；又在O. 4小時內(nèi)升溫至176°C保溫O. 8小時；對固化后的鐵基粉末冶金離心塊表面拋丸防銹處理，再進行磨削加工后組裝即成。所以本發(fā)明中的納米銅改性酚醛樹脂購自圣萊科特化工(上海)有限公司
上述加工方法獲得的制動片，經(jīng)過了對比檢測，獲得數(shù)據(jù)如下
權(quán)利要求
1.一種通用汽油機摩擦式離合器總成，包括制有軸孔的連接軸(6)、固定在連接軸外圓周面的連接套(5)、通過鉚釘(4)鉚接在連接套兩個端面的檔板(3)、定位在連接套周邊的若干個鐵基粉末冶金離心塊(2)以及分布在兩兩鐵基粉末冶金離心塊之間且兩端分別勾扎著相鄰的鐵基粉末冶金離心塊的拉簧(1)，所述鐵基粉末冶金離心塊的摩擦面上粘接固定著摩擦材料層(7);其特征在于所述摩擦材料層中包含的成分及重量份為 納米銅改性酚醛樹脂7 10份，氫化丁腈橡膠12 18份，氟橡膠2 5份，陶瓷纖維4 6份，芳綸纖維5 8份，礦物纖維12 25份，氧化鋁I 2份，鉻鐵礦粉3 6，輕質(zhì)氧化鎂3 5份，氫氧化鋁3 7份，硅灰石3 9份，沉淀硫酸鋇3 8份，硬脂酸O. 5 I份，腰果殼油摩擦粉4 7份，鋼纖維8 12份，輝銅礦粉3 10份，聚四氟乙烯樹脂I 4份，鈦酸鉀晶須4 6份，氧化亞銅3 5份，促進劑DM O. 5 2份，防老劑BLE-Wl 2份，硫磺I 3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通用汽油機摩擦式離合器總成，其特征在于所述陶瓷 纖維直徑30um,長度6 9mm,所述芳纟侖纖維直徑20um長度9 12mm ;礦物纖維直徑15um,長度8 IOmm;鈦酸鉀晶須長徑比20:1 ;硅灰石長徑比10:1 ;鋼纖維直徑60um，長度6 12mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通用汽油機摩擦式離合器總成，其特征在于所述各種原材料中，納米銅改性酚醛樹脂、沉淀硫酸鋇、氧化鋁、輝銅礦粉、氧化亞銅、氫氧化鋁、聚四氟乙烯樹脂、鉻鐵礦粉、輕質(zhì)氧化鎂、防老劑BLE-W、促進劑DM、硫磺粒度> 350目，所述腰果殼油摩擦粉、硬脂酸粒度為40 60目。
4.權(quán)利要求I所述的一種通用汽油機摩擦式離合器總成摩擦材料層的制備方法，按照以下步驟進行 1)按配方稱取各種原材料備用； 2)先將芳綸纖維、礦物纖維、氧化鋁、鉻鐵礦粉、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鋁、硅灰石、沉淀硫酸鋇、腰果殼油摩擦粉、鋼纖維、輝銅礦粉、鈦酸鉀晶須、氧化亞銅投入高速混料機內(nèi)，混拌6 7分鐘，再把陶瓷纖維投入高速混料機內(nèi)，混拌時間為I 2分鐘后取出，得到初混物； 3)材料混煉先將氫化丁腈橡膠、氟橡膠、促進劑DM、防老劑BLE-W、硬脂酸投入密煉機內(nèi)混煉5 8分鐘，然后加入納米銅改性酚醛樹脂和聚四氟乙烯樹脂混煉3 5分鐘，再加入步驟2)獲得的初混物混煉12 16分鐘，最后加入硫磺混煉I 2分鐘，獲得混合物； 4)模壓成型在預熱過的模具型腔內(nèi)涂脫模劑，然后將混合物投入到模具型腔中進行模塑，在鐵基粉末冶金離心塊骨架上一次性熱壓成型為鐵基粉末冶金離心塊，其熱壓溫度為200±10°C，熱壓時間為8 10分鐘，熱壓壓力為18±0· 5Mpa ； 4)熱固化升溫至160±3°C時保溫2±0. 3小時；接著在O. 5±0. I小時內(nèi)升溫至170±3°C保溫2±0. 3小時；又在O. 5±0. I小時內(nèi)升溫至180±4°C保溫I ±0. 2小時；即成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種通用汽油機摩擦式離合器總成摩擦材料層的制備方法，其特征在于還對固化后的鐵基粉末冶金離心塊表面拋丸防銹處理，然后進行磨削加工后組裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及通用汽油機摩擦式離合器總成及其制備方法。目的是提供的離合器總成應具有扭力傳遞能力強、剪切強度高的特點，提供的方法應具有工藝簡單、制作方便的特點。技術(shù)方案是一種通用汽油機摩擦式離合器總成，包括連接軸、連接套、檔板、若干個鐵基粉末冶金離心塊及拉簧，鐵基粉末冶金離心塊的摩擦面上粘接固定著摩擦材料層；其特征在于摩擦材料層中包含的成分為納米銅改性酚醛樹脂，氫化丁腈橡膠，氟橡膠，陶瓷纖維，芳綸纖維；上述離合器總成摩擦材料層的制備方法，其步驟是1)按配方稱取原材料；2)將部分原料混拌，得到初混物；3)將其余原料混煉，再加入步驟2)獲得的初混物混煉，獲得混合物；4)模壓成型；5)熱固化。
文檔編號C08K3/22GK102900788SQ201210346470
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者章春華, 盛劍峰, 徐南漢, 章素蓮 申請人:臨安華龍摩擦材料有限公司