工業機械正時皮帶故障的原因及對策

什麼是正時皮帶故障?

正時皮帶具有同步傳輸動力的能力。因此,不僅無法傳輸電力,而且失去同步電力傳輸也被視為故障。前者在本頁中被歸類為“斷裂”,後者被歸類為“齒崩”。

破損 牙齒崩裂

除此之外,還有其他問題,例如“齒磨損”,即皮帶齒磨損,以及在齒根或皮帶背面出現的“裂縫”。然而,這些被認為是中間階段,最終可能導致牙齒斷裂 或碎裂。換句話說,齒的逐漸磨損或齒根或皮帶背面裂縫的出現最終會導致更嚴重的故障,如斷裂或齒崩裂。

正時皮帶故障的原因

以下是同步帶故障的原因。

(1)什麼是皮帶「斷裂」?

皮帶「斷裂」的直接原因是「繩索損傷過大」和「繩索強度不夠」。以下是可能導致這些問題的一些因素。

➀ 「臍帶過度損傷」的因素
・因超載而反覆跳齒時
・因突然停止(衝擊負荷)而反覆發生過載或跳齒時
・因張力不足而反覆跳齒
・由於對中調整不足,導致皮帶輪在皮帶輪法蘭上向上移動

②「簾線強度不足」因素
・當最小帶輪直徑小於規定的最小帶輪直徑時
・設計時未考慮多軸負載
・當速度比設計計算時的速度更快時
・在皮帶直接暴露於水或高濕度環境中使用時(*玻璃繩的情況)

(2)什麼是皮帶的「齒崩裂」?

皮帶齒崩裂是由於齒根裂痕、齒磨損和底部齒磨損造成的。以下列出了每個因素背後的原因。


            Root crack of timing belt image
根部裂紋的原因(*1)

(*1...指皮帶齒根部出現的裂痕)

・因負荷過重而牙齒反覆跳動時
・突然停止(衝擊負荷)導致反覆過載或跳齒時
・在高溫環境下使用非高溫環境設計的皮帶時
・當後惰輪的帶輪直徑小於設計計算中所使用的直徑時


            Tooth wear of timing belt image
牙齒磨損的原因(*2)

(*2...皮帶的齒已磨損殆盡)

・帶輪與皮帶的嚙合齒數較少時,皮帶每個齒上的負荷過大
・皮帶張力不足時
・當帶輪表面粗糙時
・當皮帶中積聚了灰塵時


            Tooth bottom abrasion of timing belt image
牙底磨損的原因(*3)

(*3...皮帶齒底部磨損)

・因張力過大,導致齒底面壓力過高時
・當帶輪表面粗糙時
・當皮帶中積聚了灰塵時

正時皮帶故障的對策

本節介紹同步帶故障的各種原因和情況的對策。

失敗原因及案例
對策
・突然加速(過載)
・因突然停止而反覆過載、跳齒(衝擊負荷)

・建議使用更高負載的皮帶。
Ceptor™-X
(頂級 STS 皮帶,配備碳纖維繩,適合重型使用)

・因張力過大,導致齒根表面壓力過高
・因張力不足而反覆跳齒

・定期進行張力管理,保持正確的張力。
TENSION MASTER™加速度感應器類型
▷ 鉛筆式張力計

・計算正確的張力。
產業帶設計扶持計劃

・由於對準問題,皮帶輪法蘭反覆向上移動 ・改善對齊。

・滑輪直徑低於規定的最小值
・使用多根軸
・過度使用速度
・後惰輪直徑較小
・帶輪與皮帶的嚙合齒數少

・重新選擇合適的皮帶。
產業帶設計扶持計劃
・在潮濕環境下使用
(*適用於玻璃線)
・使用耐濕熱性優異的芳綸芯線和碳芯線的同步帶代替玻璃芯線。
點此 搜尋合適的工業皮帶產品。
・帶輪與皮帶嚙合的齒數過少,每齒的負荷過大。 ・增加皮帶寬度或重新選擇皮帶
產業帶設計扶持計劃
・帶輪表面粗糙 ・更換滑輪
STS 滑輪・TL STS 滑輪(襯套型)
帶 Ban-Lock 的 STS 滑輪
・灰塵進入滑輪 ・安裝防塵罩,防止灰塵進入皮帶。

透過監測皮帶的狀況,可以識別磨損跡象並推斷故障的潛在原因。根據這些觀察結果採取積極措施有助於防止過早損壞並延長設備的使用壽命。

重要的是要記住皮帶是消耗品。隨著時間的推移,它們會自然退化,當它們達到使用壽命時,可能會出現斷裂或齒脫落等問題。為了避免因皮帶突然故障而導致設備意外停機,在問題出現之前更換皮帶至關重要。

強烈建議定期進行目視檢查,以發現牙齒惡化的早期跡象,包括牙根裂縫、牙齒表面磨損和牙齒底部磨損。在阪東化學工業公司,我們根據這些磨損指標的進展提供建議的更換指南。下表中,更換時間被劃分為“C級”,可作為確定適當維護計劃的參考。

皮帶背面有裂痕 牙模畫佈出現裂縫 牙齒底部的橡膠出現裂痕 帆布服裝
A 最小裂紋長度小於3毫米。 牙齒底部的帆布蓬鬆且變白。 牙齒底部的帆布蓬鬆且變白。

裂紋長度大於 3 毫米,且小於皮帶的整個寬度

部分緯線(皮帶長度)被剪斷。 一些經線(沿皮帶寬度方向)露出。
C 任何一個位置的裂痕都達到皮帶的整個寬度 皮帶齒處的帆布已被剪掉超過皮帶全寬的 1/2。 根部橡膠中的微觀裂紋。 經線完全暴露。
D 裂縫延伸至整個寬度並沿著拉線方向擴展。 齒底部的帆布切開了皮帶的整個寬度。 齒橡膠的裂痕超過齒寬的 1/2 橡膠和繩索開始暴露出來。
部分背面橡膠已脫落。 牙齒碎裂(缺或缺牙) 牙齒碎裂(缺或缺牙) 橡膠和繩索暴露在皮帶的整個寬度上。

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