同步帶輪的失效模式有很多原因,而有時(shí)同步帶輪的失效模式還很難去判定。該產(chǎn)品應(yīng)用備忘錄的目的就是為了定義、舉例說明并判定通常同步帶輪的失效模式,以便我們采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施和糾正行動。
一、皮帶的正常磨損和失效
在皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)2 到3 年后,當(dāng)其芯線達(dá)到疲勞壽命時(shí),皮帶失效是屬于正常情況。在經(jīng)過長期運(yùn)轉(zhuǎn)后,皮帶由于芯線達(dá)到疲勞壽命而失效,這屬于理想的皮帶失效模式。
同步帶輪的齒部也同樣會失效,但是這不屬于理想的皮帶失效模式。在長期的運(yùn)轉(zhuǎn)下,雖然皮帶能夠保持初始的大小和形狀,但是皮帶齒部會出現(xiàn)磨損。皮帶帆布的外露纖維會使皮帶齒部看起來粗糙毛燥。
運(yùn)行2 到3 年后的皮帶不需要再采取任何改善措施。皮帶壽命會由于應(yīng)用的不同,以及各種客觀因素而有較大變化。影響皮帶壽命的因素包括傳輸功率等級,環(huán)境,皮帶安裝張力,帶與輪的匹配,帶輪的質(zhì)量水平,甚至是如何切割、包裝、運(yùn)輸和安裝皮帶。
二、皮帶折曲失效
皮帶折曲失效模式通常表現(xiàn)為斷裂面芯線成直線排列。
當(dāng)皮帶芯線彎曲到非常小的直徑時(shí),這種失效模式就會發(fā)生。急劇的彎曲會使皮帶芯線纖維在巨大的壓力下彎曲和受損,從而使皮帶的拉伸強(qiáng)度下降。皮帶折曲失效是最常見的一種失效模式,通常與皮帶操作不當(dāng)、安裝張緊力過低、帶輪的直徑過小和帶輪里有異物等有關(guān)。
由于操作不當(dāng)所引起的皮帶折曲原因有:存放不當(dāng)、包裝不當(dāng)和皮帶安裝前和安裝時(shí)的操作不當(dāng)。皮帶在過低張緊力的情況下運(yùn)行可能會一直跳齒直到達(dá)到可接受的張緊力,這種現(xiàn)象叫做自動張緊。
同步帶輪同步帶輪自動張緊在皮帶的松邊或皮帶齒部進(jìn)入從動輪輪槽的地方可最清晰地觀察到。當(dāng)皮帶自動張緊的時(shí)候,皮帶齒部會跳出帶輪輪槽直到皮帶緊邊加強(qiáng)的張力迫使皮帶齒部再進(jìn)入到帶輪輪槽中。皮帶在被迫回到帶輪輪槽時(shí),常常導(dǎo)致皮帶與帶輪接觸點(diǎn)發(fā)生劇烈、瞬時(shí)的彎曲,這種彎曲會導(dǎo)致皮帶芯線受損。這部分芯線損傷就被稱為折曲。如果緊邊張力不能使皮帶齒部進(jìn)入帶輪輪槽, 則皮帶會產(chǎn)生跳齒,也同樣會產(chǎn)生折曲失效或皮帶齒部損傷。
同步帶輪同步帶輪皮帶進(jìn)入直徑過小的帶輪時(shí),也會導(dǎo)致皮帶芯線受損或折曲失效。帶輪和背部惰輪低于規(guī)定的最小值、皮帶和帶輪間有惰輪甚至用手以較小的銳角彎曲皮帶,都會導(dǎo)致皮帶折曲失效。
同步帶輪同步帶輪傳動系統(tǒng)有異物進(jìn)入也同樣會使皮帶產(chǎn)生折曲,他們會使皮帶與帶輪間形成個(gè)尖角,使這一點(diǎn)的皮帶芯線出現(xiàn)折曲。用工具把皮帶強(qiáng)行撬到帶輪上也同樣會使皮帶損壞。在受到異物進(jìn)入或安裝時(shí)使用工具不當(dāng)(如螺絲刀)對皮帶損傷后,皮帶不會立即失效,但是皮帶總體壽命會下降。
三、沖擊負(fù)荷
同步帶輪同步帶輪當(dāng)從動設(shè)備要求的間隙性或周期性扭矩負(fù)載大于正常水平時(shí),這種沖擊負(fù)荷要超過皮帶本身能承受的力,傳動系統(tǒng)中的沖擊負(fù)荷就出現(xiàn)了。往往會加劇皮帶的失效。普通的三角帶可以用瞬間打滑來減緩沖擊負(fù)荷,但是同步帶輪必須要傳輸所有的負(fù)荷。
同步帶輪同步帶輪劇烈的沖擊負(fù)荷可以導(dǎo)致皮帶芯線以粗糙的不平均的形式斷裂。皮帶齒部在帶輪中經(jīng)過即時(shí)沖擊負(fù)荷后可發(fā)展成齒根開裂和/或齒部脫落。如果沖擊負(fù)荷只發(fā)生一次,或在皮帶固定的位置重復(fù)循環(huán),皮帶的其余齒部可能看起來還是正常的。在齒根形成的裂縫有時(shí)會擴(kuò)散到齒尖。積聚過多裂縫時(shí)齒部就會剪切,就會只剩下齒的一部分。
同步帶輪同步帶輪從動設(shè)備產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷可能是傳動系統(tǒng)操作中固有的一部分,或者可能是來自于偶然的,苛刻的情形,比如堵塞。如果傳動系統(tǒng)的沖擊負(fù)荷不可避免,皮帶的芯線強(qiáng)度就需要提高,或者用可以間歇打滑的三角帶來代替同步帶輪驅(qū)動。
如果發(fā)現(xiàn)皮帶已損壞,應(yīng)該更換皮帶,并對帶輪進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)受損的帶輪,也應(yīng)該及時(shí)更換。
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