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S8M,S14M同步帶的失效模式有那些原因

時間:2015-09-02 瀏覽次數:3064

S8M,S14M同步帶的失效模式有那些原因,而有時皮帶的失效模式還很難去判定。該產品應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的失效模式,以便我們采取適當的預防措施和糾正行動。
 
皮帶折曲失效
 
        皮帶折曲失效模式通常表現為斷裂面芯線成直線排列。如圖3 所示。
        當皮帶芯線彎曲到非常小的直徑時,這種失效模式就會發生。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度下降。皮帶折曲失效是zui常見的一種失效模式,通常與皮帶操作不當、安裝張緊力過低、帶輪的直徑過小和帶輪里有異物等有關。 
        由于操作不當所引起的皮帶折曲原因有:存放不當、包裝不當和皮帶安裝前和安裝時的操作不當。皮帶在過低張緊力的情況下運行可能會一直跳齒直到達到可接受的張緊力,這種現象叫做自動張緊。
        自動張緊在皮帶的松邊或皮帶齒部進入從動輪輪槽的地方可zui清晰地觀察到。當皮帶自動張緊的時候,皮帶齒部會跳出帶輪輪槽直到皮帶緊邊加強的張力迫使皮帶齒 部再進入到帶輪輪槽中。皮帶在被迫回到帶輪輪槽時,常常導致皮帶與帶輪接觸點發生劇烈、瞬時的彎曲,這種彎曲會導致皮帶芯線受損。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入帶輪輪槽, 則皮帶會產生跳齒,也同樣會產生折曲失效或皮帶齒部損傷。
       
皮帶進入直徑過小的帶輪時,也會導致皮帶芯線受損或折曲失效。帶輪和背部惰輪低于規定的zui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,都會導致皮帶折曲失效。
        傳動系統有異物進入也同樣會使皮帶產生折曲,他們會使皮帶與帶輪間形成個尖角,使這一點的皮帶芯線出現折曲。用工具把皮帶強行撬到帶輪上也同樣會使皮帶損 壞。在受到異物進入或安裝時使用工具不當(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。
 
皮帶安裝張力過低
 
        中度到高度負荷的傳動系統中安裝張力過低也會導致皮帶過早的失效。通常張力過低導致的皮帶失效模式表現為跳齒。皮帶跳齒是指皮帶的齒爬出其對應的輪槽,并 且其根部不再承受負荷。傳動負荷進一步作用于皮帶側面使皮帶齒部彎曲,然后跳動。齒部滾動時可導致橡膠從齒根沿著芯線撕裂。隨著橡膠撕裂的擴散,皮帶齒部 開始以條狀脫離皮帶,如圖8 所示。由于過多跳齒導致的失效可能看起來好像橡膠與線繩的粘度不夠。然而,由于粘度不足所導致的失效,皮帶中外露芯線通常保持整潔,與滾齒失效模式不同。
        當皮帶齒部爬出帶輪輪槽而自動張緊時, 在橡膠撕裂和齒部脫落前,皮帶容易產生跳齒。跳齒引起的皮帶芯線損傷往往導致皮帶強度提前失效,損傷情況與折曲失效的芯線斷裂情況類似(整齊斷裂)也同樣 類似于沖擊負荷的斷裂(成鋸齒狀并有角度的)。如果皮帶沒有跳齒并且在自張緊時也在繼續運轉,這中情況下經常發生皮帶齒部過度磨損。這種齒部磨損叫做勾形 磨損,是由于皮帶齒部與帶輪不匹配,如圖9 所示。勾形磨損是由于皮帶的安裝張力不夠和不牢固的傳動系統在低張力的情況下中心距變化所導致的。
        通常提高皮帶安裝張力可以防止皮帶過早產生跳齒和勾形磨損。如果提高安裝張力后還是不能防止皮帶失效,可能是傳動系統結構不夠牢固,不能防止偏差。為了提 高皮帶使用性能,非常有必要提高傳動結構的支撐力。如果提高安裝張力不現實,增加帶輪直徑, 可以使皮帶在低張力下傳遞較高負載。合適的安裝張力值可以從蓋茨的設計軟件中獲得,通過設計手冊進行計算或者尋求蓋茨銷售人員的支持。
 
帶輪不平行
 
        皮帶在運行時,帶輪軸成一定角度, 或帶輪齒形在加工時存在錐度問題,由于施加在皮帶上的負載不均勻,帶齒之間會出現不均勻的擠壓。皮帶失效經常從齒根開裂處或從承載張力zui大的皮帶側面開始 撕裂并擴展到整個皮帶寬度, zui終導致皮帶齒部剪切。由于纖拉力比較大,皮帶擠壓嚴重的一側可能也會出現明顯的磨損,并且皮帶有可能爬出或滾到帶輪擋邊之處。 
        皮帶運行在不平行有擋邊的帶輪時,如果皮帶被擠壓在兩個相對的擋邊中,會導致皮帶兩側嚴重磨損。在這種情況下,皮帶會從齒根裂縫或從兩側撕裂。這種撕裂zui終會擴展到整個皮帶,導致皮帶齒部剪切。
        皮帶運行在一個帶輪兩邊都有擋邊和一個帶輪兩邊都沒有擋邊時,如果兩個帶輪不平行,那么皮帶會部分向沒有擋邊的帶輪移動,無擋邊帶輪中這部分皮帶將會承受 全部負載并且可能在運行一段時間后產生一個集中磨損區域。圖11 就是大部分齒面的集中磨損,其它地方沒有磨損。在磨損區域下面可能會有根部裂縫。皮帶強度或齒面疲勞zui終都會導致皮帶的過早失效。
 
帶輪不合格
 
        無論是由于帶輪的生產不符合標準或磨損到超出標準造成的皮帶過早失效通常很難識別。部分是因為當皮帶失效時,幾乎很少有人去仔細地檢查帶輪, 而通常都認為是皮帶的自身問題。皮帶在尺寸有問題的帶輪上運行時,其齒部側面會出現高度磨損,同時皮帶側面的帆布成模糊的絨毛狀或片狀。如圖12 所示。 
        圓弧齒皮帶運行在直徑過小的帶輪系統中,會使帶體大面積分裂和皮帶拉伸性斷裂,如圖13 所示。梯形齒(XL, L, H) 皮帶通常是齒根裂縫或帶齒剪切,然而皮帶拉伸性斷裂倒不常見。 
        張緊力過高可能導致帶輪更多的磨損。運行時間很長的皮帶的齒面或帆布有時已經完全磨損掉,這種情況就預示帶輪磨損也已經產生。皮帶磨損后會使其芯線與帶輪 接觸,從而造成帶輪的外周輪槽也磨損。帶輪的齒頂有凸起是帶輪磨損后的標志,如圖14 所示。注意:磨過的表面非常尖銳用螺絲起子去感覺,以防手被劃傷。這種情況下,應該更換帶輪。
        在腐蝕性空氣下,帶輪zui容易被迅速磨損。嚴重磨損的帶輪通常表現為輪槽磨損和帶輪加工外徑的減少。磨損帶輪導致皮帶失效典型的表現為皮帶齒底磨光性損傷和 齒部區域性尺寸變形。經過硬鍍鉻過的帶輪可以延長其在腐蝕性空氣中的壽命。另一種情況,如果替換后的新皮帶的壽命比以前的皮帶低,也要仔細檢查下帶輪是否 過度磨損。

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