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              如何預防皮帶不對中的問題
              資料整理:成都華標企管
               
              皮帶不對中,會使皮帶產生磨損,會使皮帶性能下降、失效,可導致設備異常振動,有的在運行時皮帶會發出刺耳噪音。只有知道導致平行度等超差的原因,規范安裝,才可避免皮帶不對中的問題。
              皮帶不對中的三種類型
              第一種:一根軸與另一軸之間的不平行(但兩軸都都是水平的)
              第二種:兩軸是平行的,但是安裝在軸上的帶輪的偏移導致的不平行
              第三種:兩個軸之間不平行,且其中一軸或兩軸與水平面不平行。
               
              一、規范安裝,源頭杜絕:
              應參照國標規范安裝,依據:
              GB 50231-2009《機械設備安裝工程施工及驗收通用規范》5.7.3 平行傳動軸的帶輪的裝配(圖5.7.3),應符合下列要求:
              1 帶輪兩輪輪寬的中央平面應在同一平面上,其偏移值不應大于0. 5mm;
              2 兩軸平行度的偏差tanθ值,不應大于其中心距的0.15‰;
              3 偏移和平行度的檢查,宜以輪的邊緣為基準。

              皮帶輪中心距調整標準:GB/T 15531-2008 《帶傳動 帶輪 中心距調整極限值》

              皮帶專業廠商提供的參考值
              二、皮帶不對中檢測與調整相關資料
              下圖一的所產生的不平行,導致的結果是皮帶或帶輪被磨損,及單根皮帶的性能下降。其他相關的問題野會發生,如皮帶和線繩的負載不均勻,對于聯組皮帶,也會導致單根皮帶負載不均而提前失效的風險。圖1
               
              由于帶輪的偏移導致的不平行會使同步皮帶的性能下降,因為會產生很大的跑偏力,導致齒的負載不均,齒底的磨損,皮帶側面的磨損,噪音和線繩的失效都是可能由于線繩的負載不均而導致的。當然,寬的皮帶在此情況下會顯得更加嚴重。
              下圖二的帶輪的偏移導致的不平行,這樣會加速皮帶和帶輪的磨損,降低單根皮帶的壽命,導致皮帶和線繩的負載不均勻,但不會像圖一那樣明顯。然而,兩軸的不平行導致的問題中,三角帶比同步帶更嚴重。三角帶不像同步帶那樣可以在帶輪上自由移動(通過跑偏來糾正),所以其后果更嚴重。 圖2
              這種由于兩個帶輪安裝導致的不平行,如果是同步帶,其在運行中只要沒有和擋邊產生摩擦或在帶輪上都可以產生跑偏,那就不會有大的風險。
              同步帶輪的寬度設計的都比皮帶的寬度大,主要是考慮這個因素和公差累積,所以允許同步帶在安裝上有一定偏移。
              只要帶輪和皮帶嚙合以外寬度超過皮帶跑偏的寬度,皮帶就會自動的在帶輪上進行糾正,而不與帶輪擋邊發生摩擦。但是如果皮帶和帶輪只是輕微的接觸,我們認為是沒有問題的。
              一般情況下,我們都可以用一把直尺或細繩來測量平行度,有時候不正確的使用測量工具,特別是細繩,也會得出錯誤的結論。見下圖3。
               
              可以用直尺的一面,緊緊貼住其中一帶輪的邊緣,如果用細繩,原理也是一樣,然后看直尺或細繩的與另一個帶輪邊緣之間的距離來判斷平行度。
              當開始準備測量帶輪平行度的時候,確定兩帶輪的擋邊厚度是一致的,把三角帶輪或同步帶輪按照中心面對面測量,比用最外面的做基準來確認更合適。在安裝帶輪時,有時候也會預先給帶輪一定量的偏移,使主、被動輪滿足平行度要求,以便皮帶在帶輪上更好的運行。
              帶輪的擋邊也需要確保沒有任何問題,因為如果帶輪的擋邊是彎曲的話,在用直尺或細繩沿其擋邊測量平行度的時候,得出的結果就會不準確。
              我們必須知道什么程度的平行度是可以接受的,而什么程度是不能接受的。所以平行度是必須進行量化且可測量。通常皮帶生產廠家的對于不同驅動下,規定了對各種皮帶平行度的要求。具體的推薦值在設計手冊中都有定義。
               
              ■偏移量的確定
              偏移量是可以根據算術或基本的規則快速簡單的得出,比如軸的不平行就可以通過下圖四的測量方法得出。圖4
              實際角度的偏移,可以通過直尺和細繩在對應帶輪直徑方向上的偏差來計算得出,具體公式如下:
              A= ArcTan{(X2-X1)/D}
              A:皮帶角度
              D: 帶輪直徑
              X: 帶輪邊緣到直尺或細繩之間的距離
              圖5
               
              偏移量是可以根據算術或基本的規則快速簡單的得出,比如軸的不平行就可以通過上圖五的測量方法得出:
              P=Are Tan(Y/L)
              P: 偏移角度
              Y: 帶輪邊緣到直尺或細繩之間的距離
              L: 帶輪中心距離
              對于三角帶的平行度推薦不超過 0.5°,在單根三角帶變得不穩定前最大偏移角度可以是 6°,但是還是在不大于 0.5°的范圍內,其使用壽命才會達到最大值。在沒有發生明顯的開裂和破損前,聯組皮帶最大可以接受 3°的偏移。
              對于同步帶的平行度推薦不超過 0.25°,這個是比三角帶偏移量要求更高,所以必須在安裝和測量的時候保持準確。
              當確定了三角帶的平行度在推薦范圍內,一定要得到具體的量化值,必須把軸的平行度和帶輪的平行度綜合考慮在一起。最后的測量的數值應該在皮帶生產商推薦的范圍之內。
              因為同步帶的要求比較高,帶輪的安裝必須使皮帶在兩個帶輪上都有空隙,這樣安裝會減小平行度的偏差,所以沒有必要把軸和帶輪的不平行度綜合考慮。
              ■原則
              對于維護人員來說,在一個驅動系統中確認平行度是否滿足要求,把軸和帶輪的不平行度同時精確測量是不現實和不可能的。對于需要目測判斷 0.5°和 0.25°也是很困難的。所以我們推薦簡單的辦法來判斷
              三角帶:0.5°,每米偏移 8 毫米。
              同步帶:0.25°,每米偏移 4 毫米。
              用這個簡單的判斷方法,可以在不用精確計算的前提下來預估系統的平行度。
              ■備注
              實際還有雙平面驅動系統的平行度,這里描述了以上只有一個平面允許的平行度。系統中的兩根軸??赡芤桓騼筛瑫r發生不平行,例如,一根軸在水平方向上時平行的,然后用水平尺來確認另一個平面,水平尺是可以判斷這兩根軸是否和地面水平,如果驅動是垂直于地面的,水平尺可以用來確保兩根軸是垂直于地面的。
              平行偏移
              平行偏移是很難確定的,因為所謂的一個精確的參考平面一般都不可靠,同步帶的是通過保證皮帶在帶輪上沒有被擠壓或沒有跑出帶輪為依據。如果軸都是水平的,一個軸垂直于另一個上面,可以用水平尺來檢驗帶輪是否滿足平行度的要求,一根單根的三角帶,也可以先懸掛在其中一個帶輪的中間,以確定另一個帶輪是否平行。
              ■角度偏移
              在盡可能準確的調整的同步帶的平行度和張力后,有一個簡單辦法可以確定驅動系統是否是被正確的安裝的。
              可以慢慢的手動讓皮帶在帶輪里運行,然后看皮帶跑偏的速度和方向。在多次手動驅動后,一般皮帶會朝一個方向慢慢跑偏。然后停止并向反方向驅動,皮帶會向反方向跑偏,其速度也會和之前的一樣,如果皮帶還是向原來的方向跑偏,說明帶輪平行度存在問題,需要調整。
              當調整同步帶的角度偏移時,就會發現很小的調整對于皮帶跑偏帶來的影響,因為同步帶有向中心距偏小方向移動的趨勢,就張力變小的趨勢,所以軸向上不需要調整。
              相關零部件,例如支架和平臺,也需要合理的設計,這些部件需要足夠牢固,以便在沒有彎曲或變形的狀態下承受最大的沖擊負載。
              其實,以上介紹如何計算偏移量和調整方法,都是最傳統、原始的手段,不僅浪費人力和時間,效果也很難達到最優,特別是當今智能裝備的快速發展,要求高精準、高壽命、低噪音等傳動系統,以上方法已經有點不可企及了,那么我們如何解決問題呢?
              最簡單、高效、精準的方法就是借助先進的激光校準儀,通過皮帶激光對中儀就能快速提高傳動系統安裝的水平度問題,預防皮帶安裝不對中的問題。


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