風(fēng)機(jī)皮帶張緊力計(jì)算

姜濤

【摘 要】論文針對(duì)風(fēng)機(jī)皮帶打滑問題，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)廠家提供的皮帶張緊力偏小，增大皮帶張緊力后，解決了缺陷。

【Abstract】Aiming at the problem of slipping of fan belt， through calculating， the paper finds that the belt tension provided by the manufacturer is small， and the defect is solved after increasing the belt tension.

【關(guān)鍵詞】風(fēng)機(jī)皮帶；張緊力；平行度

【Keywords】 fan belt； tension； depth of parallelism

【中圖分類號(hào)】TD528 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）03-0160-02

1 引言

風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石化、紡織、船舶等經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域以及各種場(chǎng)所的通風(fēng)換氣工作。風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，離心風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)為機(jī)殼部、葉輪部、進(jìn)風(fēng)口部、軸、軸承、電機(jī)、帶輪、皮帶、皮帶罩等部件。風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式有三種：①葉輪直接裝在電機(jī)軸上；②風(fēng)機(jī)與電機(jī)用聯(lián)軸器傳動(dòng)；③風(fēng)機(jī)與電機(jī)用皮帶傳動(dòng)。

2 皮帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：①可用于兩軸中心距離較大的傳動(dòng)；②皮帶有彈性，可降低沖擊和振動(dòng)；③過載時(shí)，皮帶在皮帶輪上打滑，可以保護(hù)設(shè)備。

缺點(diǎn)：①皮帶輪尺寸大；②由于皮帶的彈性滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；③軸及軸承的受力大；④效率低。

3 皮帶與皮帶輪的檢查

①檢查皮帶輪的平行度。用直尺檢查皮帶輪是否在同一平面（見圖1），測(cè)量時(shí)將直尺邊緣緊靠小皮帶輪端面，測(cè)量大皮帶輪端面與直尺之間的最大偏差（見圖2），該偏差應(yīng)該小于1mm。

如果大皮帶輪的最大偏差與最小偏差的差值較大，說明風(fēng)機(jī)軸與電機(jī)軸不平行，應(yīng)該松開電機(jī)地腳螺栓，調(diào)整電機(jī)位置。

如果這兩個(gè)偏差比較大，但是差值比較小，說明有一個(gè)皮帶輪的軸向偏差較大，應(yīng)該調(diào)整皮帶輪的軸向位置。

如果兩個(gè)皮帶輪在軸向的尺寸不完全相同，應(yīng)該檢查對(duì)應(yīng)的皮帶槽是否水平一致。

②檢查皮帶張緊力（見圖3）。測(cè)量皮帶輪之間的中心距L（m），進(jìn)行皮帶張緊力檢查，受力后皮帶的偏移距離：δ=16mm/m×L（m）。將皮帶張力校驗(yàn)器置于皮帶中點(diǎn)，垂直下壓皮帶偏移δ值，記錄張力校驗(yàn)器讀數(shù)，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，如果不符合，則通過移動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行皮帶張緊力的調(diào)整。

皮帶的張緊狀態(tài)在運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生變化，對(duì)于新皮帶應(yīng)該將張緊力調(diào)整到最大值，而對(duì)于用過的皮帶，張緊力可以偏低一些。

調(diào)整結(jié)束后，對(duì)電機(jī)地腳螺栓按照力矩進(jìn)行緊固。

③檢查皮帶是否開層、裂口、斷裂、偏摩和被油污染等現(xiàn)象，如有則更換皮帶。

④檢查皮帶輪的磨損程度，皮帶輪槽是否有腐蝕、缺失及油污等缺陷，如果輪槽有缺陷或輪槽磨損接近根部時(shí)，則更換皮帶輪。

4 皮帶張緊力的計(jì)算

皮帶傳動(dòng)離心風(fēng)機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)皮帶異音、皮帶跳動(dòng)等缺陷，經(jīng)過解體檢查，發(fā)現(xiàn)皮帶及皮帶輪正常無缺陷，皮帶輪平行度與皮帶張緊力按照廠家要求，調(diào)整到合格范圍內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，又出現(xiàn)皮帶異音、皮帶跳動(dòng)等缺陷，經(jīng)過計(jì)算后，發(fā)現(xiàn)廠家要求的皮帶張緊力小于經(jīng)過計(jì)算得到的皮帶張緊力，現(xiàn)將計(jì)算過程介紹如下：

皮帶帶型為SPB，電機(jī)功率（P）為22kW，主軸帶輪直徑（d2）為335mm，電機(jī)帶輪直徑（d1）為200mm，主軸帶輪與電機(jī)帶輪中心距（a）為1417.5mm，電機(jī)轉(zhuǎn)速（n）為969rpm。

①設(shè)計(jì)功率Pd=KA×P=1.3×22=28.6kW

GB/T 13575.1—2008普通和窄V帶傳動(dòng)第1部分：基準(zhǔn)寬度制中查得KA為1.3。

②小帶輪包角α1=180°-57.3×■=180°-57.3×■=174.5°

③確定小帶輪包角后由GB/T 13575.1—2008普通和窄V帶傳動(dòng)第1部分：基準(zhǔn)寬度制，確定包角修正系數(shù)Ka=0.99。

④皮帶單位長度質(zhì)量由GB/T 13575.1—2008普通和窄V帶傳動(dòng)第1部分：基準(zhǔn)寬度制，確定m為0.192。

⑤帶速υ=0.00005233×D×n=0.00005233×200×969=10.14mm/s。

⑥F0——初拉力的計(jì)算見下：

F0=500×■+mv2

式中：

F0——單根帶的初拉力，單位為牛（N）；

P ——設(shè)計(jì)功率，單位為千瓦（kW）；

Z ——V帶根數(shù)；

v——帶速，單位為米每秒（m/s）；

K——包角修正系數(shù)；

m ——V帶單位長度質(zhì)量，單位為千克每米（kg/m）。

F0=500×■+0.192×10.142=557.5

⑦？駐F0——初拉力的增量由皮帶類型決定，為常數(shù)=40

新安裝皮帶張緊力G計(jì)算：

新安裝的皮帶張緊力：G=■

運(yùn)轉(zhuǎn)后的皮帶張緊力：G=■

皮帶張緊力最小極限值：G=■

新安裝皮帶張緊力G=（1.5×557.5+40）/16=54.8N

運(yùn)轉(zhuǎn)后皮帶張緊力G=（1.3×557.5+40）/16=47.8 N

皮帶張緊力最小極限值G=（557.5+40）/16=37.3 N

5 結(jié)論

按照國標(biāo)對(duì)該風(fēng)機(jī)皮帶張緊力進(jìn)行計(jì)算后得知，風(fēng)機(jī)皮帶張緊力應(yīng)為37～55N，而廠家給出的風(fēng)機(jī)皮帶張緊力為26～40N，與計(jì)算結(jié)果有差距。該型號(hào)風(fēng)機(jī)多次發(fā)生皮帶打滑現(xiàn)象，更換皮帶后，故障現(xiàn)象消失，運(yùn)行一段時(shí)間后，又重復(fù)出現(xiàn)皮帶打滑的故障。按照計(jì)算得到的皮帶張緊力，對(duì)皮帶張緊力進(jìn)行調(diào)整，檢查皮帶輪平行度合格、按照力矩要求擰緊電機(jī)地腳螺栓后，在檢修周期內(nèi)，上述缺陷沒有發(fā)生。