耐磨, 低摩擦杜邦TMVespel®聚酰亚胺零部件在无级变速箱中的应用

中國，上海，2010年7月20日，－德国齿轮箱专家采埃孚公司在静压分流式Eccom CVT无级变速箱中，使用了耐磨性极高，摩擦系数极低的杜邦^TMVespel^®推力垫圈。这传动机构为一些国际知名的OEM制造商生产的农业机械所采用，例如John Deere、Claas Selbstfahrende Erntemaschinen或Same Deutz-Fahr等。行星轮依靠垫圈与行星轮保持架隔开，保持运动传输稳定可靠，降低变速箱的维修率。此外，在高速传动的驱动轴上也使用了横截面为矩形的Vespel^®密封圈。总体上，Eccom变速箱使用了20多个Vespel^®部件，全部都由杜邦公司生产。

Vespel^®推力垫圈：最小摩擦系数-更低磨耗

Vespel®SP零件可以在温度高达290°C的环境中连续使用，且可以在温度高达480°C的环境中短期使用。Vespel®SP-21和SP-22在适当润滑的情况下，可以承受高达40MPa×m/s的PV（压强和速度乘积）负载，因此适用于制造变速箱零部件。“对于采埃孚而言，採用Vespel®SP的重要原因在于其制造的推力垫圈可以承受传动过程中的轴向力，几乎不会因为和相邻金属件对磨而产生磨损，” 杜邦高性能聚合物Vespel®业务欧洲汽車工业市场部主管Peter Bergmann评价道：“Vespel®材料本身卓越的摩擦学特性，保证其摩擦损失低于传统金属與金属之間的对磨，提高了变速箱启动/停止时的传动性能。正是由于这些原因，Vespel^®SP推力垫圈在轿车、公共汽车、或者如采埃孚等的农业机械的变速箱中成功使用了几十年。”

所有采埃孚採用的Vespel^®SP推力垫圈，都有一个小突起，用于锁定在铸铁行星轮保持架的凹槽中，因此，相对移动仅发生在行星轮和推力垫圈之间。另外，由于垫圈与支架间无相对移动，因此金属零件表面无需做另外表面处理。

采埃孚的农业传输发展部经理Jürgen Pohlenz说：“由于Vespel®SP推力垫圈在摩擦学表现具有非常好的定位效果。变速箱启动后，立即就可以对因零部件或者载荷不均导致的接触表面不均衡的现象作出快速调节。因此，经过很少的初始磨耗，就可以形成受力面，能够通过整个面均匀传输轴向力。在传动过程中摩擦力很小，说明推力垫圈摩擦产生的热量有限，基本不会提高其他零部件和润滑油的温度上升。”

Vespel^®矩形截面环控制油流出

与推力垫圈一样，横截面为矩形的Vespel^®SP-22密封圈采用微型切口技术，应用于Eccom3.5和4.5型号变速箱，专门为输出功率大约280-385kW的发动机设计。Vespel^®密封圈定位精准，切口处闭合紧密，可以精确附在外壳和轴的凹槽处，补偿热膨胀。留有的切口间隙允许少量的热传动油受控流出。油槽位于密封面的两侧，可以在接触面之间快速形成油膜，有助于减少摩擦，冷却摩擦表面，增加负载范围。在类似的变速箱中工作油温可能达到80°C或者压力最高到2.2MPa的情况下，通过密封圈上的油槽设计使油膜保持均匀稳定。

Pohlenz补充道：“如今的拖拉机速度可能达到50km/h以上（大约30mph），传动轴速度高达4200转/分钟，转轴和密封圈之间的相对速度很高，同时在密封侧的压力载荷PV值可能超过22 MPa×m/s。在这种情况下，与标准石墨铸铁产品相比，Vespel^®密封圈卓越的耐摩擦特性就彰现出来了。同类的金属环会在载荷的作用下不断磨耗，并导致轴在密封表面出现热过载。相比之下，低摩擦系数、低磨耗的Vespel^®密封圈在这种情况下依然可以继续保持最佳的润滑油膜，有助于密封区域在整个传动作业期间避免由于摩擦而产生的意外过热。”

上万次的试运行和测试

采埃孚Eccom CVT变速箱在实际运行中已经验证过50000多次。当前使用的5种型号专门为输出功率在100HP-520HP（大约75kW-385kW）之间的发动机使用，分别是1.5、1.8、2.0、3.5和4.5。新品Eccom5.0将在2010年底推出，特别适用于高性能标准拖拉机、中心枢轴操作车辆以及农业牵引车辆，可以传送机车输出功率高达385kW，输入的传送扭矩达到2300Nm。从启动开始，所有型号的产品由于无级变速设计，都能够灵敏而且不间断的积累牵引力-即使在最困难的地面环境中也是如此，且无须操作离合器或者手动切换齿轮。随着齿轮比例切换，CVT传动装置始终根据载荷变化进行相应动作，保证输出功率始终按照功率消耗维持在最佳的作业点。

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