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【安格鲁讲堂】关于汽车皮带断裂失效的各种原因解析！

时间：

2020-04-23

对于正时皮带的失效模式，其实有很多种原因，但我们平常人很难去判定。很多小伙伴常常苦于没有相关的知识经验，而不知如何应对种种状况。

对此，本周安格鲁讲堂的主题为——正时皮带断裂失效的各种原因解析，方便大家可以提前采取适当的预防措施和纠正行动。

01、皮带的正常磨损和失效

众所周知，皮带寿命会因应用场景不同及各种客观因素而有较大的变化。比如传输功率等级、环境、皮带安装张力、带与轮的匹配、带轮的质量水平，以及如何切割、包装、运输和安装皮带等。

而正常来说，在皮带运转2到3年后，其芯线已达到了疲劳寿命，这时的皮带失效是属于正常情况，无需再采取任何改善措施。如下图示，这是一条参差不齐的45度角锯齿状断裂皮带，正是典型的皮带芯线达到了正常的疲劳寿命所造成的。

02、皮带折曲失效

皮带折曲失效是最常见的一种失效模式，通常与皮带操作不当、安装张紧力过低、带轮的直径过小和带轮里有异物等有关。而皮带折曲失效模式通常表现为：断裂面芯线成直线排列，如下图所示。

当皮带在安装时张紧力过低，可能会出现跳齿情况，当在被迫回到轮槽时，常常会与带轮接触点发生剧烈、瞬时的弯曲，最终导致了皮带芯线受损。若带轮和背部惰轮低于规定的最小值、皮带和带轮间有惰轮，甚至用手以较小的锐角弯曲皮带，都会导致皮带折曲失效。

此外，传动系统有异物进入时，皮带与带轮间会形成个尖角，从而使皮带芯线出现折曲。用工具把皮带强行撬到带轮上也会导致皮带损坏。虽不会立即失效，但皮带整体寿命会下降。

03、冲击负荷

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，传动系统中的冲击负荷就会出现，剧烈的冲击负荷可导致皮带芯线以粗糙的不平均的形式断裂，如下图所示。

04、皮带安装张力过高

皮带在安装张力过高时，会导致皮带齿部剪切或断裂。很多张力过高的皮带在齿面上都会清晰地留下轮齿磨损的痕迹。过高的皮带表层压力会导致皮带大面积区域磨损，最终导致皮带芯线暴露在外。

为了防止这样的磨损问题，适当的皮带安装张力值必须要准确的设定。

05、皮带安装张力过低

在中度到高度负荷的传动系统中，安装张力过低也会导致皮带过早的失效。通常张力过低导致的皮带失效模式表现为跳齿。

皮带跳齿是指皮带的齿爬出其对应的轮槽，并且其根部不再承受负荷。齿部滚动时可导致橡胶从齿根沿着芯线撕裂，随着撕裂范围的扩散，皮带齿部开始以条状脱离皮带。

通常，提高皮带安装张力可有效防止皮带过早产生跳齿，若无用，可能是传动系统结构不够牢固，不能防止偏差。也可增加带轮直径，使皮带在低张力下传递较高负载。

06、带轮不平行

皮带在运行时，带轮轴成一定角度，或带轮齿形在加工时存在锥度问题，由于施加在皮带上的负载不均匀，带齿之间会出现不均匀的挤压。

而皮带失效，经常从齿根开裂处或从承载张力最大的皮带侧面开始撕裂，并扩展到整个皮带宽度，最终导致皮带齿部剪切。由于纤拉力比较大，皮带挤压严重的一侧，可能也会出现明显的磨损，并且皮带有可能爬出或滚到带轮挡边之处。

07、带轮不合格

无论是由于带轮的生产不符合标准或磨损到超出标准，所造成的皮带过早失效，通常都是很难识别的。

其一是几乎很少有人会去仔细检查带轮，认为只是皮带的自身问题。而皮带在尺寸有问题的带轮上运行时，其齿部侧面会出现高度磨损，同时皮带侧面的帆布成模糊的绒毛状或片状。

皮带磨损后会使其芯线与带轮接触，从而造成带轮的外周轮槽也磨损。带轮的齿顶有凸起是带轮磨损后的标志。严重磨损的带轮通常表现为：轮槽磨损和带轮加工外径的减少。而磨损带轮导致皮带失效的典型表现为：皮带齿底磨光性损伤和齿部区域性尺寸变形。

08、带轮跳动

皮带运行在径向跳动的带轮系统中时，带轮旋转时皮带的张紧力会周期性的升降。跳动得越厉害，最大张紧力就升得越高。而极端周期性的张力变化，常常导致皮带齿部撕裂或皮带拉伸性断裂。

文章的最后，总结几点关于正时皮带的建议：

不同品牌的正时皮带更换的里程都不一样，不过不管什么品牌，最好不要超过8万公里，达到8万公里就要及时更换。

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