三角帶 V帶

自從1917年約翰·蓋茨（John Gates）發明V型皮帶以來，V型皮帶就像同步皮帶的表兄弟一樣，經曆了巨大的技術發展。新的合成橡膠混合物、覆蓋材料、構造方法、拉力繩的發展和橫截面輪廓導緻了常常令人困惑的排列高度特定于應用的V型皮帶，可提供截然不同的性能水平。

在本文中，小編将介紹一些V型皮帶基礎知識，以幫助您更好地了解在特定應用程序中使用哪種皮帶，以使皮帶驅動器使用壽命更長，運行效率更高，并節省停機時間和金錢。

看一下随附的圖表（圖1）。每條皮帶的頂部寬度均為1/2英寸，周長為50英寸。

但是，請注意簾布材料，主體化合物，覆蓋層配置，溫度範圍和應用要求方面的差異。盡管它們在外觀上有相似之處，但每個皮帶都是為了不同目的而設計的。使用錯誤的皮帶可能會導緻設備損壞或嚴重的安全問題。

什麼是工作的合适腰帶？這取決于應用程序。以下是一些會影響皮帶選擇的環境和應用設計标準：

· 環境溫度

· 耐油性

· 耐臭氧性

· 靜電傳導率

· 動力容量

· 脈動或沖擊負荷

· 皮帶輪直徑小

· 外側張緊輪

· 偏心公差

· 蛇形或四分之一轉布局

· 最小卷曲

· 抓緊

· 高速度

· 能源效率

· 灰塵和磨料

如你所見，在為工作選擇合适的三角皮帶之前，要考慮很多因素。

一般來說，三角皮帶分為以下幾類：

· 環境溫度

o 重負

o 工業機械

o 連續運轉

· 重物和經常惡劣的條件

o 輕松的工作

o 小功率應用

o 間歇使用

· 汽車行業

在本文中，我們将讨論範圍限于工業重型和輕型三角帶。

與僅依靠摩擦力并能跟蹤和滑落皮帶輪的平皮帶不同，V型皮帶的側壁可裝入相應的滑輪槽中，從而提供了更大的表面積和更高的穩定性。當皮帶運行時，皮帶張力會施加垂直于其頂部的楔緊力，将其側壁推向滑輪槽的側面，從而使摩擦力成倍增加，從而使驅動器可以傳遞更高的負載。（圖2）在張力下操作時，三角皮帶如何安裝到皮帶輪的槽中會影響其性能。

圖2

垂直于皮帶頂部施加的垂直力（Fv）産生了較高的側壁力（Fn），以傳遞更高的載荷。

V型皮帶由橡膠或合成橡膠原料制成，因此可以靈活地在驅動系統的皮帶輪上彎曲。各種織物材料可以覆蓋原料，以提供一層保護層和增強層。

三角皮帶的制造采用各種行業标準的橫截面或輪廓，包括以下各項：

· 傳統

· 狹窄

· 公制

·分功率

經典的三角皮帶輪廓可以追溯到1930年代制定的行業标準。使用此輪廓制造的皮帶有幾種尺寸（A，B，C，D，E）和長度（圖3），并且在較舊的現有應用中被廣泛用來替代V型皮帶。

圖3 —經典的V型皮帶輪廓

窄型V型皮帶（3V，5V，8V）的側壁比經典V型皮帶（圖4）傾斜角度更大，從而提供了更高的楔緊作用和更高的負載能力（最高可達同類V型皮帶的3倍）。

圖4 —窄皮帶輪廓 圖4 —窄皮帶輪廓

公制V型皮帶的輪廓符合由ISO（國際标準化組織）和DIN（德國标準化研究所）等組織制定的國際标準（圖5）。它們用于替換世界其他地區制造的工業機械上的皮帶。

圖5 —公制三角皮帶輪廓

小功率三角皮帶輪廓設計用于輕型應用，例如割草機，吹雪機，閣樓或爐風扇等。這些皮帶的橫截面更細，拉力繩的規格更輕（圖6），從而使其更加靈活并能夠彎曲小的滑輪。

圖6 —小功率三角皮帶輪廓

上面提到的所有三角帶類型通常都可以從制造商處以“缺口”或“帶齒”形式獲得。缺口可減少彎曲應力，使皮帶更容易纏繞在小直徑的皮帶輪上，并實現更好的散熱。熱量過多是皮帶過早損壞的主要原因。

設計帶缺口的皮帶是在柔韌性，拉力繩支撐和應力分布之間取得平衡。精确成形和間隔開的凹口有助于在皮帶彎曲時均勻地分配應力，從而有助于防止軟線破裂和延長皮帶壽命（圖7）。

圖7

彎曲應力（紅色區域）均勻地分布在設計良好的帶缺口V型帶中，而拉伸繩（紅色和黃色帶之間）則保持良好的支撐力，而所有這些都不會犧牲柔韌性。

對于帶有振動或脈動負載的應用，尤其是中心距較長的應用，可能需要使用三角皮帶。本質上，一個已連接的三角皮帶是将多個單三角皮帶連接在一起，并在背部連續綁紮一條皮帶（見圖8）。

圖8 —連接的三角皮帶

相連的三角皮帶可提高側向剛度，以減少皮帶打結并在沖擊載荷下保持穩定性。與多條單皮帶相比，它還簡化了安裝和張緊。

圖9描述了标準V型皮帶和缺口V型皮帶的結構組件。每個部件在三角皮帶的性能和持續時間方面都起着至關重要的作用。在特定應用中，不同的材料和配置會影響皮帶性能特性。

圖9 —三角皮帶的解剖

張緊繩是三角皮帶的承載部件。盡管有些皮帶是用芳綸或芳綸纖維制成的，但大多數V型皮帶都是用聚酯纖維制成的。鋼絲具有更高的抗拉強度，可限制拉伸并可以承受更大的沖擊載荷。在設計精良的三角帶中，安全帶的拉力繩和橡膠體化學結合形成一個單元，從而實現了相等的載荷分配并延長了皮帶的使用壽命。

拉伸線在上方（上方）和下方（下方）均由橡膠庫存支撐。不同的制造商使用各種合成橡膠原料來提供耐熱性并減少磨損。某些高性能的合成橡膠化合物，例如乙烯，可大大擴展皮帶的工作溫度範圍，并能抵抗硬化，開裂和過早損壞。

精心設計的V型皮帶将具有橫向剛度，這意味着其整個寬度上都具有很高的剛度，因此拉力繩将平均地轉移載荷。同時，皮帶必須沿其長度具有很高的柔韌性，以減少熱量和彎曲應力，而在優質皮帶中，這是通過橡膠混合物中纖維的平行排列來實現的。

粘合膠是在拉力繩和橡膠原料之間形成牢固化學鍵的元素。它将皮帶粘合在一起，因此可以作為一個整體使用。口香糖還吸收了線應力，避免了線拔出。

為了保護皮帶的芯免受諸如油，塵垢和熱量等破壞性環境壓力以及一般磨損的影響，某些V型皮帶要有織物覆蓋物或帶束層。在設計精良的皮帶中，這種柔軟的織物經過處理，可以與皮帶芯材料形成化學鍵，從而使其能夠承受随着時間推移而不斷彎曲的應力，并延長了覆蓋層的使用壽命。

如前所述，帶鋸齒的V型皮帶上的鋸齒旨在增加皮帶的柔韌性并減少彎曲應力，尤其是在小皮帶輪上。

皮帶輪是必不可少的三角皮帶驅動組件。如前所述，三角皮帶在皮帶輪上的安裝程度決定了皮帶傳動裝置可以傳輸多少功率以及其運行效率如何。合适的配合是皮帶和金屬滑輪的功能。精心設計的皮帶和精心加工的匹配皮帶輪可提供最佳組合。

許多用戶反複更換三角皮帶，而不必費心檢查皮帶輪是否磨損。皮帶輪磨損，斷裂或損壞會縮短皮帶壽命。皮帶輪損壞可能是由于不正确的安裝引起的，例如過度擰緊襯套螺栓或将皮帶撬到皮帶輪上。皮帶輪損壞的另一個原因是碎屑掉入驅動器中，這可以通過安裝驅動器護罩來防止。

皮帶輪磨損的迹象包括凹槽側壁拔罐和/或帶有脊的抛光凹槽側壁。使用滑輪規（圖10）來檢測滑輪槽是否過度磨損，并在磨損後立即更換滑輪。

V型皮帶技術的進步為用戶提供了升級舊驅動器并提高性能的機會，同時節省了時間和金錢。例如，受極端操作條件（例如抑制皮帶護罩内的熱量）影響的工業标準三角帶可能會因熱裂紋，拉伸或過度磨損而過早失效。頻繁張緊和更換皮帶會導緻停機，效率低下和生産率下降。

但是，利用當今的新技術，您可以升級到由乙烯橡膠材料制成的帶槽V型皮帶，該皮帶可以承受-70°F（-57°C）至 250°F（ 121°C）的極端溫度。工業标準三角帶在溫度範圍内提高了88％。這些較新的皮帶抗硬化，可避免開裂，提供改善的柔韌性，并在皮帶輪上運行更平穩，以減少振動并延長其他傳動部件（例如軸和軸承）的壽命。

另一個例子是，用乙烯彈性體和芳綸纖維拉伸繩制成的新型窄輪廓帶槽三角皮帶代替老式的經典三角皮帶驅動器，可産生高達3倍的承載能力，同時減小了電線的重量和尺寸。驅動，減輕軸，軸承和其他組件上的應力。

當涉及帶多槽輪的三角皮帶驅動器時，如果皮帶輪未磨損，則可以使用更少的高性能皮帶（保留開槽），或者在所有溝槽中都填充高性能皮帶，以增加驅動負載能力并延長皮帶壽命。如果皮帶輪已磨損并且需要更換，則可以升級到更緊湊（但功能同樣強大）的驅動器，以減輕重量和空間，或者在增加驅動器容量的同時保持相同的驅動器配置。

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