mfoo 发表于 2015-3-11 22:22:46

同步带产生失效的种类及原因

    同步带寿命会由于应用的不同,以及各种客观因素而有较大变化。影响同步带寿命的因素包括传输功率等级,环境,同步带安装张力,带与轮的匹配,同步带轮的质量水平,甚至与如何切割、包装、运输和安装同步带等因素有关系。
    1、同步带的正常磨损和失效
    同步带通过带齿形的工作面与齿形带轮的齿槽啮合而传动,即通过带齿在带轮间的摩擦来传动力矩。在同步带运转2~3年后,当其芯线达到疲劳寿命时,同步带失效是属于正常情况。在经过长期运转后,同步带由于芯线达到疲劳寿命而失效,这属于理想的同步带失效模式。
    同步带的齿部也同样会失效,但是这不属于理想的同步带失效模式。在长期的运转下,虽然同步带能够保持初始的大小和形状,但是同步带齿部会出现磨损。同步带帆布的外露纤维会使同步带齿部看起来粗糙。
    2、同步带折曲失效
    同步带折曲失效模式通常表现为断裂面芯线成直线排列。当同步带芯线弯曲到非常小的直径时,这种失效模式就会发生。急剧的弯曲会使同步带芯线纤维在巨大的压力下弯曲和受损,从而使同步带的拉伸强度下降。同步带折曲失效是最常见的一种失效模式,通常与同步带操作不当、安装张紧力过低、同步带轮的直径过小和带轮里有异物等有关。
    由于操作不当所引起的同步带折曲原因有:存放不当、包装不当和同步带安装前和安装时的操作不当。同步带在张紧力过低的情况下运行可能会一直跳动至达到可接受的张紧力,这种现象叫做自动张紧。
    3、同步带轮跳动导致同步带失效
    同步带运行在径向跳动的带轮系统中时,同步带轮旋转时其张紧力会周期性的升降。跳动的越厉害,最大张紧力就升的越高。受此影响,使齿底看起来像被碾碎一样,碾碎的带体可能与在适度尺寸带轮中而运行的同步带张紧力过高所导致的现象相类似。而极端周期性的张力变化常常导致同步带齿部撕裂或同步带拉伸性断裂。
    同步带轮往锥套上安装,或在最小的带轮光孔基础上进行再扩孔后安装时,往往容易发生跳动。
    4、同步带轮不平行导致同步带失效
    同步带在运行时,同步带轮轴成一定角度,或同步带轮齿形在加工时存在锥度问题,由于施加在同步带上的负载不均匀.带齿之间会出现不均匀的挤压。同步带失效经常从齿根开裂处或从承载张力最大的同步带侧面开始撕裂并扩展到整个同步带宽度,最终导致同步带齿部剪切。由于纤拉力比较大,同步带挤压严重的一侧可能也会出现明显的磨损,并且同步带有可能爬出或滚到同步带轮挡边之处。
    同步带运行在不平行有挡边的同步带轮时,如果同步带被挤压在两个相对的挡边中,会导致同步带两侧严重磨损。在这种情况下,同步带会从齿根裂缝或从两侧撕裂。这种撕裂最终会扩展到整个同步带,导致同步带齿部剪切。
    同步带运行在一个同步带轮两边都有挡边和一个同步带轮两边都没有挡边时,如果两个同步带轮不平行,那么同步带会部分向没有挡边的同步带轮移动,无挡边同步带轮中这部分同步带将会承受全部负载并且可能在运行一段时间后产生一个集中磨损区域。大部分齿面的集中磨损,其它地方没有磨损。在磨损区域下面可能会有根部裂缝。同步带强度或齿面疲劳最终都会导致同步带的过早失效。
    5、同步带安装张力过高使同步带失效
    同步带安装张力过高会导致同步带齿部剪切或断裂。很多张力过高的同步带在同步带齿面上都清晰地留下了轮齿磨损的痕迹。
    齿根开裂通常会通过芯线扩展到其相邻的开裂处,个别的同步带齿部会慢慢脱落;过高的同步带表层压力会导致同步带大面积区域磨损,最终导致同步带芯线暴露在外。
    为了防止这样的磨损问题,适当的同步带安装张力值必须要准确的设定。通常提高同步带安装张力可以防止同步带过早产生跳齿和勾形磨损。如果提高安装张力后还是不能防止同步带失效,可能是传动系统结构不够牢固,不能防止偏差。为了提高同步带使用性能,非常有必要提高传动结构的支撑力。如果提高安装张力不现实,增加带轮直径,可以使同步带在低张力下传递较高负载。
    6、同步带轮不合格导致同步带失效
    无论是由于同步带轮的生产不符合标准或磨损到超出标准造成的同步带过早失效通常很难识别。部分是因为当同步带失效时,几乎很少有人去仔细地检查同步带轮,而通常都认为是同步带的自身问题。同步带在尺寸有问题的同步带轮上运行时,其齿部侧面会出现高度磨损,同时同步带侧面的帆布成模糊的绒毛状或片状。
    在腐蚀性空气下,同步带轮最容易被迅速磨损。严重磨损的同步带轮通常表现为轮槽磨损和同步带轮加工外径的减少。磨损同步带轮导致同步带失效典型的表现为同步带齿底磨光性损伤和齿部区域性尺寸变形。经过镀硬铬的同步带轮可以延长其在腐蚀性空气中的寿命。另一种情况,如果替换后的新同步带的寿命比以前的同步带低,也要仔细检查一下同步带轮是否过度磨损。
    7、同步带冲击负荷导致同步带失效
    当从动设备要求的间隙性或周期性扭矩负载大于正常水平时,这种冲击负荷要超过同步带本身能承受的力,传动系统中的冲击负荷就出现了,往往会加剧同步带的失效。普通的三角带可以用瞬间打滑来减缓冲击负荷,但是同步带必须要传输所有的负荷。
    剧烈的冲击负荷可以导致同步带芯线以粗糙的不平均的形式断裂。同步带齿部在带轮中经过即时冲击负荷后可发展成齿根开裂或齿部脱落。如果冲击负荷只发生一次,或在同步带固定的位置重复循环,同步带的其余齿部可能看起来还是正常的。
    从动设备产生的冲击负荷可能是传动系统操作中固有的一部分,或者可能是来自于偶然的,苛刻的情形,比如堵塞。如果传动系统的冲击负荷不可避免,同步带http://www.synchronousbelt.com/的芯线强度就需要提高,或者用可以间歇打滑的三角带来代替同步带驱动。
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