同步带失效的原因分析
同步带失效是指同步带失去同步传动功率的能力，或是同步带产生噪声，超过使用要求致不能使用。同步带在运行过程中的失效形式主要有整根带拉断、带齿断裂、齿面磨损、抗拉体断裂以及齿包柿脱落、噪声过大等。几种失效形式可能单独发生，也可能同时发生。几种失效形式可能单独发生，也可能同时发生。同时同步带的工作面还应具有等间距的饱满齿形，其背胶和齿胶不得有裂纹、破损、伤痕，带表面也不允许有起泡，硫化不熟等影响使用的缺点。同步带的使用寿命与许多因素有关。主要因素有：同步带材料的强度和耐磨性、使用中带的张紧力、线速度、使用环境状况、齿形、带齿和带轮齿的几何特性、应力循环特性和带所传递的最大工作载荷。而不同的使用条件，同步带所发生的主要失效形式及同步带的损坏过程也不尽相同：
(1)存在多种失效形式。同步带传动失效形式除齿面磨损(包布磨破)外，还有带体拉断、齿面磨损、连续断齿、带顶严重开裂等多种失效形式。此外，带芯的疲劳强度、带项胶的弯曲强度、齿面的接触强度(或耐磨强度)。齿根的抗弯强度及抗剪切强度都可能成为限制同步带承载能力的主要因素。调查中发现，失效形式与同步带的节距大小有很大的关系。节距大的同步带的齿磨损、断齿、断带失效形式较多：超轻型同步带的抗拉体强度低，带伸长爬齿较多。
(2)失效前出现的破坏形式。占同步带失效比例最大的带整根拉断，在其断带前经常是先出现齿面磨损，后出现齿根裂纹，进而断一、二个齿，但仍能正常工作，直到最后被整根拉断。但仅因带体疲劳而断裂损坏的同步带，一般只出现在张紧力太大和带轮较小时，判别其是否失效应根据是否丧失同步带的工作能力(包括传动质量)而定。
(3)圆弧齿同步带也存在多种失效形式。据文献报道，圆弧齿同步带仅有齿剪切或弯曲疲劳破坏，不像梯形齿同步带那样存在有抗拉体断裂、带齿及齿槽磨损、带齿断裂、剪切等多种破坏形式。但从我们的现场试验、在实验台架上的试验及在调查中看到，圆弧齿同步带传动也存在多种失效形式，而且断带、磨损也很普遍。
(4)材质和制造工艺水平对失效有很大的关系。同步带的带芯和包布质量对其传动失效尤为突出，国产玻璃纤维布困其纤维粗、硬、易断、粘合性差和易脱层而导致带传动失效者有之：国产广角布缺乏弹性而导致带传动失效者有之。调查统计，国产同步带约为进口相同规格同步带使用寿命的lO％～40％，由此可见带的材质和制造工艺的研究应放在突出的地位。
(5)节距直接影响载荷分配和啮合干涉。同步带和带轮的节距直接影响着带的载荷分配和啮合干涉，这是造成带齿磨损、过载弯断甚至产生跳齿，随即带体拉断的主要影响因素。由于张紧力等原因，国际标准和国家标准均规定带轮外径(或节距)为正公差。而在调查中发现，国内不少工厂生产的同步带节距都偏小，只有依靠经验来配作，致使带轮超标按负公差加工才能实现较好的啮合，这样既不能保证带轮精度，也不能保证互换性和规模生产，目前有些工厂采用同步带和带轮配套加工，虽能暂时解决局部问题，但根本问题未解决。只有解决同步带的生产工艺和模具设计问题，贯彻同步带和带轮的国家标准，研制带长或节距的检测装黄，生产出节距准确的同步带产品，才能减少节距差对同步带寿命的影响。
(6)带轮齿顶圆角对同步带寿命影响很大。带轮齿顶圆角过小或带轮齿顶圆角处有明显的棱边，会造成同步带很快出现包布磨损、带齿磨损和带齿剪断等现象，从而影响到同步带的寿命。
(7)安装质量对同步带的寿命影响。这首先表现在两带轮的轴线平行度会严重影响同步带的寿命。两轮轴线平行度有偏差会使带的两侧受力不均(偏载)。严重者会造成同步带一侧开裂，很快整根拉断：轻者也会造成同步带跑偏、边部磨损，伎寿命降低。因此，在设计安装时首先应注意两轮轴(包括轴承及支座)的刚度和平行度要求；其次是张紧力的调整。目前，张紧力基本上靠经验调整，很难调整得好，造成断带或爬齿，周而对同步带的寿命影响很大。所以在保证同步和带轮质量的情况下，应严格控制同步带的张紧力，推广使用张力仪来提高同步带http://www.synchronousbelt.com的安装质量的这一措施。
页:
[1]