汽車傳動(dòng)帶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和維護(hù)

摘 要：汽車上傳動(dòng)帶是汽車機(jī)械傳動(dòng)中重要的零部件，本文從分析汽車上傳動(dòng)帶的結(jié)構(gòu)開始，詳細(xì)論述了目前我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的汽車V帶、多楔帶、汽車正時(shí)帶的應(yīng)用場(chǎng)合和特點(diǎn)。最后結(jié)合實(shí)踐，提出了汽車傳動(dòng)帶的檢查和維護(hù)方法。

關(guān)鍵詞：汽車傳動(dòng)帶;結(jié)構(gòu);特點(diǎn);維護(hù)

帶傳動(dòng)在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，汽車工業(yè)的發(fā)展與帶傳動(dòng)的應(yīng)用和進(jìn)步也息息相關(guān)。汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)帶和用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的附件，如發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇、水泵、轉(zhuǎn)向助力泵、增壓器以及空調(diào)壓縮機(jī)等部件傳動(dòng)的汽車V帶和多楔帶，都屬于傳動(dòng)帶。有些汽車上還用到金屬帶，如無級(jí)變速CVT通過兩個(gè)可以改變直徑的傳動(dòng)輪和傳動(dòng)帶（金屬帶）來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的傳動(dòng)比和輸出扭矩。

1 汽車V帶

汽車V帶在結(jié)構(gòu)形式上有包邊V帶和切邊V帶兩種。齒形切邊V帶是目前汽車V帶中應(yīng)用最為廣泛的，底部的齒可使V帶縱向柔軟以及便于帶和帶輪接觸處散熱。汽車V帶的理想結(jié)構(gòu)應(yīng)使其在恒定或變化應(yīng)力下具有足夠的拉伸強(qiáng)度和耐久性，拉伸時(shí)有較高的彈性模量，彎曲時(shí)帶體柔軟，橫向剛度強(qiáng)。

與傳統(tǒng)的普通V帶相比，新型汽車V帶的耐沖擊性能強(qiáng)，傳動(dòng)時(shí)撓曲性能好，滯后損失小，產(chǎn)生的噪音低、熱量小，散熱快，使用壽命較長(zhǎng)，適用于大功率、功率變化范圍較大及高轉(zhuǎn)速的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中。在汽車發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇、水泵、空調(diào)等附件裝置對(duì)汽車V帶的要求也不盡相同：發(fā)電機(jī)的帶輪直徑較小，要求V帶在小帶輪上有好的柔軟性;空調(diào)裝置要求V帶能夠傳遞較大的功率。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13352—2008中規(guī)定了汽車V帶產(chǎn)品的尺寸、極限偏差、中心矩變化量、測(cè)量方法和帶輪尺寸等。該標(biāo)準(zhǔn)適用于汽車內(nèi)燃機(jī)附屬機(jī)械傳動(dòng)裝置中的V帶及其帶輪。

2 汽車多楔帶

汽車多楔帶是由V帶演變過來的，它既有平帶的柔軟強(qiáng)韌的特點(diǎn)，又有V帶緊湊、高效等優(yōu)點(diǎn)。帶體非常薄，并且寬度很寬，整體優(yōu)勢(shì)更突出。避免了多根V帶傳遞動(dòng)力不均勻的缺點(diǎn)，多用于結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)中。

多楔帶的主要特點(diǎn)如下：

（1）相同空間時(shí)傳動(dòng)功率更大，比普通的V帶傳動(dòng)功率提高1/3～1/2;

（2）相同傳動(dòng)功率時(shí)結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所占空間比普通V帶少1/4;

（3）更適應(yīng)小直徑帶輪和高速傳動(dòng)。纖薄的帶體，柔軟性優(yōu)，振動(dòng)小，發(fā)熱更少，運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)?？蓚鲃?dòng)多個(gè)輪子，帶速可達(dá)40m/s;

（4）工作時(shí)伸長(zhǎng)量小且耐磨、耐熱、耐油，使用壽命長(zhǎng)。

多楔帶主要用于汽車內(nèi)燃機(jī)輔助設(shè)備的傳動(dòng)，如PK型多楔帶常應(yīng)用于水泵與曲軸之間的傳動(dòng)，俗稱“水泵皮帶”。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB13552—2008中規(guī)定了汽車多楔帶的產(chǎn)品分類、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等，適用于汽車內(nèi)燃機(jī)的風(fēng)扇、電機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵、增壓器等傳動(dòng)用帶。

多楔帶傳動(dòng)，能夠完全替代汽車V帶而且所占用空間少得多，且多楔帶的“蛇形”傳動(dòng)為設(shè)計(jì)緊湊型發(fā)動(dòng)機(jī)提供了可能性?，F(xiàn)在的EPDM（三元乙丙橡膠）多楔帶充分改善了帶的抗疲勞性和耐高、低溫性能，使傳動(dòng)帶的工作壽命更長(zhǎng)。

3 汽車同步帶

同步帶內(nèi)周有等距的橫向齒，屬于嚙合型帶傳動(dòng)，工作時(shí)同步帶齒與同步帶輪的齒槽相嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，帶和帶輪間無相對(duì)滑動(dòng)，保證了圓周速度同步，故稱為同步帶傳動(dòng)。汽車同步帶又稱正時(shí)帶，是因?yàn)樵谄囍袕V泛用于配氣系統(tǒng)的正時(shí)機(jī)構(gòu)。

國(guó)內(nèi)汽車的同步帶齒目前有曲線齒（圓弧齒）和梯形齒兩類。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12734—2017中規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)化的汽車同步帶型號(hào)共有十種，曲線齒有四個(gè)系列八種和梯形齒兩種。曲線齒比梯形齒傳遞功率大。曲線齒的帶體受載后，齒根的應(yīng)力集中得以緩和，提高了齒的承載能力，且能防止嚙合過程中齒的干涉。

與摩擦型帶傳動(dòng)和其他嚙合傳動(dòng)相比，同步帶傳動(dòng)特點(diǎn)如下：

（1）傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖、減振、低噪;工作時(shí)無滑動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確;

（2）傳動(dòng)效率高，可達(dá)0.98，節(jié)能效果明顯;不需潤(rùn)滑，省油無污染;

（3）具有較大的功率傳遞范圍，可達(dá)幾瓦到幾百千瓦;

（4）傳動(dòng)比范圍大，一般高可達(dá)10，線速度可達(dá)80m/s;預(yù)緊力較小，軸和軸承上所受載荷小;

（5）與鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)相比，維護(hù)、保養(yǎng)方便，費(fèi)用低。綜合性價(jià)比高;

（6）缺點(diǎn)是對(duì)帶的制造要求高，安裝要求嚴(yán)格，價(jià)格要高于其他帶傳動(dòng)。

同步帶是綜合了帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)的一種帶傳動(dòng)，廣泛應(yīng)用于頂置凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，尤其是小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，幾乎都使用正時(shí)帶?，F(xiàn)代汽車要求正時(shí)帶與發(fā)動(dòng)機(jī)壽命相同，使用溫度在-35℃～150℃之間正常工作，正時(shí)帶也不斷地在針對(duì)運(yùn)行環(huán)境各方面進(jìn)行優(yōu)化和提升，以滿足客戶的不同應(yīng)用要求。

4 汽車傳動(dòng)帶的檢查和維護(hù)

汽車的傳動(dòng)帶負(fù)責(zé)帶動(dòng)所有機(jī)件的運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)各種輔助機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，如果皮帶斷裂了，或出現(xiàn)了打滑，將使相關(guān)的輔助機(jī)構(gòu)喪失功能，或使其性能下降，影響到汽車的正常使用。如正時(shí)皮帶斷裂后會(huì)造成車輛拋錨，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部氣門損壞，嚴(yán)重可導(dǎo)致汽缸蓋的報(bào)廢。不僅花費(fèi)較多，而且維修所需時(shí)間也較長(zhǎng)。因此定期檢查保養(yǎng)傳動(dòng)帶非常必要。

傳動(dòng)帶檢查中，第一項(xiàng)任務(wù)是檢查帶的松緊度。檢查帶體時(shí)，若發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)帶有硬度降低、磨蝕、纖維斷裂或有裂紋、裂縫等現(xiàn)象，就表明傳動(dòng)帶已破損，不能繼續(xù)使用。然后檢查張緊輪，而損壞的張緊輪能加速帶的磨損也能“燒毀”傳動(dòng)帶材料。

V帶傳動(dòng)的使用與維護(hù)方法同前。汽車多楔帶一般帶有自動(dòng)張緊輪，平時(shí)無須調(diào)整張緊力，但若發(fā)現(xiàn)帶體出現(xiàn)脆化或裂紋、油污明顯、工作時(shí)有噪聲等現(xiàn)象，應(yīng)更換多楔帶。

正時(shí)皮帶則要定期進(jìn)行檢查和維護(hù)。每年或每行駛15000公里應(yīng)對(duì)皮帶檢查維護(hù)一次。如果正時(shí)皮帶和附屬件狀態(tài)良好，要用壓縮空氣清理干凈正時(shí)皮帶護(hù)罩內(nèi)的雜質(zhì)，以延長(zhǎng)皮帶的使用壽命。一般情況下，汽車行駛6～10萬公里時(shí)，就應(yīng)該更換皮帶。更換時(shí)一定要注意型號(hào)的匹配，如果是應(yīng)用在有張緊機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)中，正時(shí)皮帶的長(zhǎng)度可以稍有偏差，但是帶的其他參數(shù)必須與原廠標(biāo)準(zhǔn)一致。安裝正時(shí)皮帶一定要注意對(duì)正正時(shí)標(biāo)記。需要說明的是在更換正時(shí)皮帶時(shí)，其附屬件如張緊輪、水泵也應(yīng)該一塊更換。

作者簡(jiǎn)介：李娜（1971-），女，河南南陽人，本科，高級(jí)講師，從事機(jī)電專業(yè)的科研和教學(xué)工作。