皮帶損壞原因分析

【摘 要】皮帶傳動因具有適用于兩軸中心距較大的傳動場合，工作時傳動平衡無噪聲，造價低廉、不需要潤滑以及能緩沖、吸震、易維護(hù)等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于不需要保證精確傳動比的工作場合。但由于在使用過程中，由于種種原因會造成皮帶的非正常損壞而停工，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，有必要對其損壞原因進(jìn)行查找、分析，從而對皮帶的非正常損壞制定一套合理的預(yù)防措施，以延長皮帶的使用壽命、減少停機(jī)維修次數(shù)。

【關(guān)鍵詞】皮帶 打滑 磨損 中心度 平行 非正常損壞

在皮帶傳動生產(chǎn)過程中常常會因皮帶出現(xiàn)打滑、磨損、散層以及疲勞斷裂等失效形式而被迫停機(jī)更換皮帶的現(xiàn)象。那么，皮帶是已經(jīng)達(dá)到使用期限而需要更換呢，還是由于不正常損壞而被迫更換呢？它們的打滑、磨損、散層、斷裂是否屬于正?，F(xiàn)象呢？其實(shí)，它們出現(xiàn)上述失效形式的損壞，其大部分原因都由于不正確的安裝使用造成的。

一、使用過程中不正常的受力原因及皮帶損壞原因

㈠、結(jié)構(gòu)因素對皮帶傳動的影響：

1、小帶輪直徑對皮帶傳動的影響：直徑增大可增大小帶輪包角使皮帶最大有效拉力增加，同時也減小了傳動比，使得在保證大輪能獲得同等動力和速度時需要增加原動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速。直徑減小，從而使皮帶外表面受到的自身材料的剪應(yīng)力增大，造成了帶與輪槽側(cè)面的接觸不良，從而降低皮帶的傳動能力和使用壽命。

2、小帶輪包角對皮帶傳動的影響：小帶輪包角越大，皮帶與帶輪的有效接觸面積也就越大，接觸弧上可產(chǎn)生的摩擦力也越大，則帶傳動的傳載能力也就越大。小帶輪包角的大小又會受到傳動比、張緊輪安裝位置和大小輪中心距的影響。

3、初拉力對皮帶傳動的影響：初拉力的大小直接取決于皮帶安裝后張緊力的大小。張緊力小則帶的初拉力小，使帶與輪槽面間的正壓力減小，從而使極限摩擦力變小，造成帶傳動的傳載能力降低。張緊力過大，則帶的初拉力也過大，使帶受到的力過大，縮短帶的使用壽命。

4、皮帶橫截面和皮帶厚度對皮帶傳動的影響：大截面型號的帶，其傳載能力會加大。但由于受彎曲應(yīng)力的限制，小帶輪直徑不能過小，大截面型號的帶的質(zhì)量大，限制了帶速，不利于提高傳遞功率。

㈡、安裝因素對皮帶傳動的影響：

1、安裝皮帶時采用將皮帶用硬物撬入帶輪中的方法。

2、安裝皮帶時出現(xiàn)兩帶輪輪槽間的直線度誤差較大，從而影響皮帶的使用壽命。

3、皮帶張緊位置選擇不當(dāng)：張緊位置選擇在緊邊，靜態(tài)下可達(dá)到增大初拉力的目的，但工作時在主從動輪緊邊產(chǎn)生一對與帶輪相切且與帶平行的力，并且這一對作用力的方向始終向兩帶輪共切線方向發(fā)展，從而使張緊裝置所受到的壓緊反作用力劇增，導(dǎo)致張緊裝置磨損速度激增而快速損壞。

二、皮帶非正常損壞防止措施

通過以上分析不難看出，皮帶之所以會出現(xiàn)早期損壞主要有兩方面的原因：一方面是設(shè)計計算不當(dāng)而使結(jié)構(gòu)參數(shù)不準(zhǔn)造成的； 另一方面則是由于安裝使用不當(dāng)造成的。因此，要想保證皮帶傳動的合理運(yùn)行提高其使用壽命必須做好以下兩方面的工作：

㈠、根據(jù)皮帶傳動的用途和工作情況、原動機(jī)的種類、傳遞的功率、主動輪的轉(zhuǎn)速、從動輪的轉(zhuǎn)速（或傳動比），以及外廓安裝尺寸等條件參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并按以下步驟進(jìn)行設(shè)計計算：①確定計算功率Pc②選擇V帶型號③確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1，dd2④驗(yàn)算帶速⑤確定中心距a和基準(zhǔn)帶長L0⑥校驗(yàn)小帶輪包角α1⑦確定V帶根數(shù)Z⑧單根V帶的初拉力F0⑨計算帶作用在軸上的壓力FQ⑩帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計（查閱相關(guān)設(shè)計手冊）

最后根據(jù)設(shè)計結(jié)果完成應(yīng)用。

㈡、三角膠帶使用注意事項(xiàng)

1、盡量使用大輪徑的皮帶以減輕運(yùn)轉(zhuǎn)中膠帶發(fā)熱。2、盡可能避用中間輪，不得已時需用在內(nèi)邊。3、輪溝全套要同寬同深，以使全套膠帶松緊相同受力平均。4、輪溝面必需雙面光滑無疵，其角度應(yīng)照角度表修正，否則膠帶極易磨損而縮短壽命。5、皮帶輪安置時，須注意兩軸平行，輪溝同一線，膠帶與軸成直角（90°）狀態(tài)。6、掛帶時不可過緊或過松，否則影響膠帶壽命。7、掛帶時必須由調(diào)節(jié)輪間距離掛入，切勿使用工具強(qiáng)拉，否則膠帶極易受損害。8、膠帶使用條數(shù)以較計算略多為宜，其結(jié)果反而經(jīng)濟(jì)。9、三角膠帶禁用皮帶臘或其他潤滑劑，并應(yīng)防止油污附著，保持膠帶清潔。10、調(diào)換三角膠帶時應(yīng)全套同時調(diào)換，切勿新舊或不同廠牌混三角皮帶的正確使用和維護(hù)帶傳動利用張緊在帶輪上的傳動帶與帶輪的摩擦或嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。

由于帶傳動具有傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，不需潤滑和能緩沖吸振等優(yōu)點(diǎn)，所以在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用廣泛，在三角帶使用中注意以下幾方面問題。

根據(jù)計算結(jié)果選用規(guī)定型號的皮帶，如因需改動變速比而更換皮帶輪時應(yīng)進(jìn)行必要的計算，確定原設(shè)計皮帶型號仍能繼續(xù)使用，否則應(yīng)重新選擇皮帶。安裝前要保證主動輪和被動輪的兩平面在同一平面上。安裝三角皮帶時不許用鐵制工具強(qiáng)行撬入。加強(qiáng)經(jīng)常性的檢查調(diào)整和保養(yǎng) ：定期檢查三角膠帶的使用情況，發(fā)觀磨損嚴(yán)重、裂紋、老化、折皮等缺陷時應(yīng)及時更換，沾有油污的要將其清洗干凈，在一組三角皮帶中，安裝后不能有松緊不均現(xiàn)象。

三角皮帶的維護(hù)：（1）定期檢查三角膠帶張緊度時進(jìn)行調(diào)整后仍滿足不了規(guī)定要求，必須更換新三角膠帶。（2）使用中，三角皮帶運(yùn)行溫度不應(yīng)超過60℃，不要隨便涂皮帶脂。清潔三角皮帶時要用溫水，不要用冷水和熱水。 （3）對于各種型號的三角皮帶，不宜涂松香或黏性物質(zhì)，也要防止三角皮帶污染上機(jī)油、黃油、柴油和汽油，以免腐蝕三角皮帶，縮短使用壽命。（4）三角皮帶不用時要保管好，應(yīng)保存在溫度比較低，沒有陽光直射、沒有油污和腐蝕性煙霧的地方，以防止皮帶變質(zhì)。

結(jié)束語

實(shí)踐證明皮帶質(zhì)量的好壞不是決定其使用壽命長短主要因素，決定皮帶使用壽命的主要因素是我們是不是按標(biāo)準(zhǔn)、按要求來使用它。不論是誰，只要你按要求完成設(shè)計計算、安裝和維護(hù)保養(yǎng)等工作，最終的結(jié)果都是一樣的都能保證其應(yīng)有的使用壽命，它與你的經(jīng)驗(yàn)、能力沒有多大關(guān)系；反之，也是一樣，那就是必然會造成皮帶使用壽命的大幅縮短。因此，我們工作時不要怕麻煩、搶速度，一定要嚴(yán)格按相關(guān)要求，一絲不茍，認(rèn)認(rèn)真真的按次序逐項(xiàng)完成各項(xiàng)工作，以達(dá)到提高皮帶使用壽命，減少停機(jī)維修次數(shù)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]聞邦椿主編：《機(jī)械設(shè)計手冊》第2卷，機(jī)械工業(yè)出版社2012年第5版。

[2]崔國泰主編：《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》，機(jī)械工業(yè)出版社1995年版。

[3]孟玲琴 王志偉主編：《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》，北京理工大學(xué)2012年第3版。

[4]張宗平主編：《鋼纜皮帶操作工》，煤炭工業(yè)出版社2012年版。