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S8M,S14M同步带的失效模式有那些原因
发布时间:2015-09-02   点击次数:1400次

的失效模式有那些原因,而有时皮带的失效模式还很难去判定。该产品应用备忘录的目的就是为了定义、举例说明并判定通常同步带的失效模式,以便我们采取适当的预防措施和纠正行动。
 
皮带折曲失效
 
        折曲失效模式通常表现为断裂面芯线成直线排列。如图3 所示。
        当皮带芯线弯曲到非常小的直径时,这种失效模式就会发生。急剧的弯曲会使皮带芯线纤维在巨大的压力下弯曲和受损,从而使皮带的拉伸强度下降。皮带折曲失效是zui常见的一种失效模式,通常与皮带操作不当、安装张紧力过低、带轮的直径过小和带轮里有异物等有关。 
        由于操作不当所引起的皮带折曲原因有:存放不当、包装不当和皮带安装前和安装时的操作不当。皮带在过低张紧力的情况下运行可能会一直跳齿直到达到可接受的张紧力,这种现象叫做自动张紧。
        自动张紧在皮带的松边或皮带齿部进入从动轮轮槽的地方可zui清晰地观察到。当皮带自动张紧的时候,皮带齿部会跳出带轮轮槽直到皮带紧边加强的张力迫使皮带齿 部再进入到带轮轮槽中。皮带在被迫回到带轮轮槽时,常常导致皮带与带轮接触点发生剧烈、瞬时的弯曲,这种弯曲会导致皮带芯线受损。这部分芯线损伤就被称为 折曲。如果紧边张力不能使皮带齿部进入带轮轮槽, 则皮带会产生跳齿,也皮带进入直径过小的带轮时,也会导致皮带芯线受损或折曲失效。带轮和背部惰轮低于规定的zui小值、皮带和带轮间有惰轮甚至用手以较小的锐角弯曲皮带,都会导致皮带折曲失效。
        传动系统有异物进入也同样会使皮带产生折曲,他们会使皮带与带轮间形成个尖角,使这一点的皮带芯线出现折曲。用工具把皮带强行撬到带轮上也同样会使皮带损 坏。在受到异物进入或安装时使用工具不当(如螺丝刀)对皮带损伤后,皮带不会立即失效,但是皮带总体寿命会下降。
 
安装张力过低
 
        中度到高度负荷的传动系统中安装张力过低也会导致皮带过早的失效。通常张力过低导致的皮带失效模式表现为跳齿。皮带跳齿是指皮带的齿爬出其对应的轮槽,并 且其根部不再承受负荷。传动负荷进一步作用于皮带侧面使皮带齿部弯曲,然后跳动。齿部滚动时可导致橡胶从齿根沿着芯线撕裂。随着橡胶撕裂的扩散,皮带齿部 开始以条状脱离皮带,如图8 所示。由于过多跳齿导致的失效可能看起来好像橡胶与线绳的粘度不够。然而,由于粘度不足所导致的失效,皮带中外露芯线通常保持整洁,与滚齿失效模式不同。
        当皮带齿部爬出带轮轮槽而自动张紧时, 在橡胶撕裂和齿部脱落前,皮带容易产生跳齿。跳齿引起的皮带芯线损伤往往导致皮带强度提前失效,损伤情况与折曲失效的芯线断裂情况类似(整齐断裂)也同样 类似于冲击负荷的断裂(成锯齿状并有角度的)。如果皮带没有跳齿并且在自张紧时也在继续运转,这中情况下经常发生皮带齿部过度磨损。这种齿部磨损叫做勾形 磨损,是由于皮带齿部与带轮不匹配,如图9 所示。勾形磨损是由于皮带的安装张力不够和不牢固的传动系统在低张力的情况下中心距变化所导致的。
        通常提高皮带安装张力可以防止皮带过早产生跳齿和勾形磨损。如果提高安装张力后还是不能防止皮带失效,可能是传动系统结构不够牢固,不能防止偏差。为了提 高皮带使用性能,非常有必要提高传动结构的支撑力。如果提高安装张力不现实,增加带轮直径, 可以使皮带在低张力下传递较高负载。合适的安装张力值可以从盖茨的设计软件中获得,通过设计手册进行计算或者寻求盖茨销售人员的支持。
 
带轮不平行
 
        皮带在运行时,带轮轴成一定角度, 或带轮齿形在加工时存在锥度问题,由于施加在皮带上的负载不均匀,带齿之间会出现不均匀的挤压。皮带失效经常从齿根开裂处或从承载张力zui大的皮带侧面开始 撕裂并扩展到整个皮带宽度, zui终导致皮带齿部剪切。由于纤拉力比较大,皮带挤压严重的一侧可能也会出现明显的磨损,并且皮带有可能爬出或滚到带轮挡边之处。 
        皮带运行在不平行有挡边的带轮时,如果皮带被挤压在两个相对的挡边中,会导致皮带两侧严重磨损。在这种情况下,皮带会从齿根裂缝或从两侧撕裂。这种撕裂zui终会扩展到整个皮带,导致皮带齿部剪切。
        皮带运行在一个带轮两边都有挡边和一个带轮两边都没有挡边时,如果两个带轮不平行,那么皮带会部分向没有挡边的带轮移动,无挡边带轮中这部分皮带将会承受 全部负载并且可能在运行一段时间后产生一个集中磨损区域。图11 就是大部分齿面的集中磨损,其它地方没有磨损。在磨损区域下面可能会有根部裂缝。皮带强度或齿面疲劳zui终都会导致皮带的过早失效。
 
带轮不合格
 
        无论是由于带轮的生产不符合标准或磨损到超出标准造成的皮带过早失效通常很难识别。部分是因为当皮带失效时,几乎很少有人去仔细地检查带轮, 而通常都认为是皮带的自身问题。皮带在尺寸有问题的带轮上运行时,其齿部侧面会出现高度磨损,同时皮带侧面的帆布成模糊的绒毛状或片状。如图12 所示。 
        圆弧齿皮带运行在直径过小的带轮系统中,会使带体大面积分裂和皮带拉伸性断裂,如图13 所示。梯形齿(XL, L, H) 皮带通常是齿根裂缝或带齿剪切,然而皮带拉伸性断裂倒不常见。 
        张紧力过高可能导致带轮更多的磨损。运行时间很长的皮带的齿面或帆布有时已经完全磨损掉,这种情况就预示带轮磨损也已经产生。皮带磨损后会使其芯线与带轮 接触,从而造成带轮的外周轮槽也磨损。带轮的齿顶有凸起是带轮磨损后的标志,如图14 所示。注意:磨过的表面非常尖锐zui好用螺丝起子去感觉,以防手被划伤。这种情况下,应该更换带轮。
        在腐蚀性空气下,带轮zui容易被迅速磨损。严重磨损的带轮通常表现为轮槽磨损和带轮加工外径的减少。磨损带轮导致皮带失效典型的表现为皮带齿底磨光性损伤和 齿部区域性尺寸变形。经过硬镀铬过的带轮可以延长其在腐蚀性空气中的寿命。另一种情况,如果替换后的新皮带的寿命比以前的皮带低,也要仔细检查下带轮是否 过度磨损。

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