Analisis kesalahan umum dan solusi untuk sistem transmisi timing belt

Gejala: Katrol timing belt diimbangi secara aksial, tepi sabuk dan pelek roda bergesekan selama pengoperasian, dan terjadi fenomena "tepi menggigit". Transmisinya cepat dan lambat, disertai kebisingan berkala. Dalam kasus yang parah, hal ini akan menyebabkan keausan berlebihan pada salah satu sisi sabuk, atau bahkan kerusakan dini.

Penyebab mendalam:

Keakuratan pemasangan yang tidak memadai: Ini adalah alasan utamanya. Jika kesalahan paralelisme sumbu roda penggerak dan roda penggerak melebihi 0,5 mm/m, atau deviasi koaksialitas permukaan ujung kedua puli lebih besar dari 0,1 mm, sabuk akan dipaksa untuk menahan gaya lateral selama pengoperasian, secara bertahap "mendorong" offset katrol.

Distribusi tegangan yang tidak merata: Penyesuaian posisi roda tegangan yang tidak tepat (seperti bias ke satu sisi) atau tegangan yang tidak seimbang pada sambungan sabuk akan menyebabkan gaya yang tidak merata pada kedua sisi sabuk, sehingga menyebabkan katrol bergeser ke sisi dengan tegangan yang lebih lemah.

Deformasi bagian pondasi: Rangka atau poros penyangga akan sedikit berubah bentuk setelah-gaya jangka panjang, sehingga merusak patokan pemasangan awal dan secara tidak langsung menyebabkan katrol bergeser.

Larutan:

Penyelarasan yang akurat: Gunakan instrumen penyelarasan laser untuk mengukur paralelisme dan koaksialitas kedua katrol, dan kendalikan deviasi dalam 0,3 mm/m dengan menyesuaikan paking dudukan bantalan (setiap bagian memiliki tebal 0,05-0,1 mm).

Ketegangan seimbang: Gunakan pengukur tegangan (seperti pengukur tegangan kontak) untuk mengukur tegangan pada kedua sisi sabuk untuk memastikan perbedaannya tidak melebihi 5%; roda penegang harus dipasang di bagian dalam sisi sabuk yang longgar dan menjaganya tetap tegak lurus terhadap sumbu katrol.

Perkuat fondasi: Periksa kelurusan rangka dan poros secara teratur, luruskan atau ganti bagian yang cacat, dan tambahkan rusuk penguat untuk meningkatkan kekakuan jika perlu.

Gejala: keausan tidak merata pada bagian bawah atau samping alur katrol, alur menjadi lebih lebar, permukaan kasar, bahkan terjadi pengelupasan logam di beberapa area; permukaan gigi timing belt sangat aus, dan bagian atas gigi menjadi rata atau muncul retakan.

Penyebab inti:

Ketegangan "terlalu banyak sama buruknya dengan terlalu sedikit": ketika ketegangan terlalu besar, tekanan ikatan antara katrol dan sabuk melonjak, mempercepat keausan alur roda; jika tegangan terlalu kecil, sabuk akan tergelincir, dan tenaga akan disalurkan melalui gesekan. Suhu permukaan katrol akan meningkat akibat “gesekan kering”, kekerasan akan menurun, dan keausan akan meningkat.

Ketidaksejajaran pencocokan material: Jika katrol terbuat dari besi tuang (kekerasan rendah), namun dipadukan dengan sabuk yang diperkuat serat kaca berkekuatan tinggi, katrol akan "digiling" karena ketahanan aus yang berlebihan pada sabuk; sebaliknya katrol plastik dengan sabuk karet mudah “digerogoti” karena kekuatan katrol tidak mencukupi.

Erosi lingkungan: Di lingkungan yang berdebu, berminyak, dan lembab, partikel yang masuk ke alur roda akan membentuk "bahan abrasif" dan mempercepat keausan; oli akan melunakkan karet sabuk sehingga mengakibatkan penurunan koefisien gesekan antara karet dengan puli, sehingga secara tidak langsung menyebabkan keausan slip.

Larutan:

Kalibrasi tegangan: Atur tegangan sesuai model sabuk (seperti tipe H, tipe XL) sesuai manual. Misalnya, untuk timing belt tipe H lebar 10mm, tegangan yang disarankan adalah 50-80N, yang dapat dinilai dengan menekan titik tengah belt (defleksi rentang 1,6mm/100mm).

Adaptasi material: Katrol logam sebaiknya terbuat dari baja 45# (perlakuan pendinginan, kekerasan HRC40-50) dengan timing belt karet; katrol plastik (seperti nilon + serat kaca) cocok untuk dipadukan dengan sabuk poliuretan untuk skenario beban ringan.

Pengendalian lingkungan: Pasang penutup debu di lingkungan berdebu, dan bersihkan katrol dan sabuk secara teratur dengan deterjen netral di area berminyak, dan hindari penggunaan pelarut kuat seperti bensin (yang akan menimbulkan korosi pada karet).

Gejala: Timing belt secara bertahap menyimpang dari jalur katrol selama pengoperasian dan terlepas dari pelek roda, mengakibatkan gangguan transmisi; dalam beberapa kasus, sabuk terjepit di antara dua katrol, terjepit, berubah bentuk, atau bahkan robek.

Alasan dibalik:

Lintasannya "tidak rata": terdapat tonjolan pada permukaan katrol (seperti percikan las, gerinda), atau lintasan memiliki "langkah" karena kesalahan pemrosesan, yang akan memaksa sabuk untuk "memanjat" rintangan selama pengoperasian dan secara bertahap menyimpang dari pusat.

Ketidakseimbangan tegangan dinamis: Saat memulai atau mengerem, jika beban berubah secara tiba-tiba (seperti motor berhenti tiba-tiba), tegangan sabuk berfluktuasi seketika dan mudah lepas dari samping dengan tegangan yang lebih lemah; setelah-pengoperasian jangka panjang, sabuk akan menua dan menjadi lebih panjang, dan pelemahan tegangan juga akan meningkatkan risiko tergelincir.

Pemasangan "eksentrisitas": Jarak antara katrol dan poros terlalu besar (lebih dari 0,03 mm), katrol "bergetar" selama pengoperasian, pusat lintasan terus-menerus diimbangi, dan sabuk sulit untuk dipasang secara stabil.

Larutan:

Perbaikan lintasan: Gunakan amplas untuk memoles permukaan katrol yang terangkat untuk memastikan pelek roda halus; untuk katrol dengan kesalahan pemrosesan melebihi standar,-putar kembali alur roda ke ukuran standar (misalnya lebar alur katrol MXL 1,81mm±0,05mm).

Menstabilkan tegangan: Gunakan perangkat pengencang otomatis (seperti penegang pegas) untuk mengkompensasi hilangnya tegangan yang disebabkan oleh penuaan sabuk; mengontrol akselerasi motor (Kurang dari atau sama dengan 500r/mnt²) selama penyalaan untuk menghindari benturan beban.

Kesesuaian yang ketat: Katrol dan poros harus disesuaikan dengan kesesuaian transisi (seperti H7/k6), dan torsi harus disalurkan melalui sambungan kunci untuk menghindari "kelonggaran"; periksa secara teratur apakah posisi bahu poros dapat diandalkan untuk mencegah katrol bergerak aksial.

Gejala: Selama pengoperasian, suhu permukaan sabuk melebihi 80 derajat (terasa panas), suhu dudukan bantalan mencapai di atas 60 derajat, dan kulit terluar panas; karet timing belt menjadi lunak dan lengket, bahkan mengeluarkan bau gosong.

Penyebab utama:

Gesekan "putih-panas": ketegangan yang berlebihan menyebabkan gesekan antara sabuk dan katrol meningkat, atau sabuk tergelincir (ketegangan terlalu kecil) dan menghasilkan gesekan geser, yang keduanya akan menghasilkan panas yang signifikan.

Pelumasan "tidak ada": bantalan kekurangan oli atau pelumasan memburuk (seperti pengeringan pada suhu tinggi), gesekan gelinding menjadi gesekan geser, panas terakumulasi dan dipindahkan ke katrol dan sabuk.

Pembuangan panas "terhalang": peralatan tertutup terlalu rapat, suhu sekitar melebihi 40 derajat, atau terdapat sumber panas di dekat katrol (seperti motor, pemanas), sehingga panas tidak dapat hilang tepat waktu.

Solusi:

Temperature control core: adjust the tension to the recommended value (such as the tension of a polyurethane belt is 10-15% lower than that of a rubber timing belt) to prevent slipping; for high-speed transmission (speed>3000r/mnt), buka lubang pembuangan panas (diameter 5-8mm) di sisi katrol.

Pelumasan ilmiah: Gunakan gemuk-bersuhu tinggi (seperti gemuk berbahan dasar litium-, cocok untuk -20 derajat ~120 derajat ) untuk bantalan, dan isi ulang setiap 500 jam pengoperasian, dengan jumlah 1/3-1/2 volume rongga bantalan.

Peningkatan pembuangan panas: Pasang kipas aksial (kecepatan angin lebih besar dari atau sama dengan 2m/s) di ruang tertutup, dan atur sistem transmisi jauh dari sumber panas; timing belt silikon (ketahanan suhu -60 derajat ~200 derajat ) lebih disukai di lingkungan bersuhu tinggi.

Sistem poros asinkron diwujudkan ketika perbedaan kecepatan antara poros penggerak dan poros penggerak melebihi 1%, dan ujung pelaksanaan peralatan (seperti ban berjalan, meja kerja peralatan mesin) memiliki deviasi perpindahan; getaran abnormal diwujudkan sebagai jitter periodik pada sistem transmisi, dengan amplitudo melebihi 0,1 mm, disertai dengan-derau frekuensi tinggi.

Penyebab umum:

Sistem poros asinkron sebagian besar disebabkan oleh ketegangan sabuk yang tidak merata (tergelincir di beberapa area) atau kesalahan penyelarasan poros yang berlebihan, yang mengakibatkan "lag" dalam transmisi daya;

Abnormal vibration is caused by "imbalance" of transmission components: poor dynamic balance of pulleys (eccentricity>0.05mm), uneven belt joints (joint thickness difference>0,1 mm), atau celah yang disebabkan oleh keausan bantalan, sehingga menyebabkan benturan berkala.

Solusi komprehensif:

Kalibrasi sinkron: Ukur kecepatan kedua poros melalui encoder, sesuaikan tegangan untuk mengontrol perbedaan kecepatan dalam 0,5%; untuk peralatan-presisi tinggi (seperti transmisi servo), gunakan sabuk bergigi sebagai pengganti timing belt biasa untuk meningkatkan akurasi penyambungan.
Pengurangan getaran dan kebisingan: Katrol harus seimbang secara dinamis (G6.3 atau lebih tinggi) untuk menghilangkan massa yang tidak seimbang; sambungan sabuk divulkanisasi panas-(sabuk karet) atau dilas secara ultrasonik (sabuk poliuretan) untuk memastikan sambungannya mulus; bantalan yang aus (jarak radial > 0,03 mm) harus diganti tepat waktu.

Inti dari penanganan kesalahan adalah "pencegahan", dan disarankan untuk membuat sistem pemeliharaan tiga-tingkat:

Inspeksi harian (setiap hari): Periksa ketegangan sabuk (metode penekanan: defleksi 3-5mm di bawah gaya 10kg adalah normal), kesejajaran katrol, kebisingan tidak normal, dan panas berlebih.

Perawatan rutin (bulanan): Bersihkan puli dan ikat pinggang, tambahkan gemuk bantalan, ukur dimensi utama (seperti lebar alur puli, tebal ikat pinggang), bandingkan dengan nilai awal, dan berikan peringatan dini bila penyimpangan melebihi 10%.

Penggantian berkala: Atur masa pakai sesuai dengan kondisi kerja (seperti 3000 jam untuk sabuk karet dalam kondisi kerja normal dan 5000 jam untuk sabuk poliuretan), pesan suku cadang terlebih dahulu untuk menghindari kegagalan mendadak.