Общий анализ неисправностей и решения для системы ременной передачи ГРМ

Симптомы: Шкив ремня ГРМ смещен в осевом направлении, при работе кромка ремня и обод колеса трутся, возникает явление «закусывания кромки». Передача быстрая и медленная, сопровождается периодическим шумом. В тяжелых случаях это приведет к чрезмерному износу одной стороны ремня или даже к преждевременному поломке.

Глубинная причина:

Недостаточная точность установки: Это основная причина. Если погрешность параллельности осей ведущего и ведомого колес превышает 0,5 мм/м или отклонение соосности торцов двух шкивов превышает 0,1 мм, ремень будет вынужден нести боковую силу во время работы, постепенно «выталкивая» смещение шкива.

Неравномерное распределение натяжения: неправильная регулировка положения натяжного колеса (например, смещение в одну сторону) или несбалансированное натяжение в месте соединения ремня приведет к неравномерному усилию на обеих сторонах ремня, что приведет к смещению шкива в сторону с более слабым натяжением.

Деформация частей фундамента. Под воздействием длительного-действующего воздействия рама или опорный вал слегка деформируются, разрушая исходную опорную точку установки и косвенно вызывая смещение шкива.

Решение:

Точное выравнивание: используйте лазерный инструмент для выравнивания, чтобы измерить параллельность и соосность двух шкивов, и контролируйте отклонение в пределах 0,3 мм/м, регулируя прокладку седла подшипника (толщина каждой детали составляет 0,05–0,1 мм).

Сбалансированное натяжение: используйте измеритель натяжения (например, измеритель контактного натяжения) для измерения натяжения с обеих сторон ремня и убедитесь, что разница не превышает 5%; натяжное колесо нужно установить с внутренней стороны свободной стороны ремня и держать его перпендикулярно оси шкива.

Укрепление фундамента: регулярно проверяйте прямолинейность рамы и вала, выпрямляйте или заменяйте деформированные детали, при необходимости добавляйте ребра жесткости для повышения жесткости.

Симптомы: неравномерный износ нижней или боковой канавки шкива, канавка становится шире, поверхность шероховатая, на некоторых участках даже возникает шелушение металла; Поверхность зубьев ремня ГРМ сильно изношена, а вершина зуба становится плоской или появляются трещины.

Основные причины:

Натяжение «слишком сильное, так же плохо, как и слишком маленькое»: когда натяжение слишком велико, давление зацепления между шкивом и ремнем возрастает, ускоряя износ канавки колеса; если натяжение слишком маленькое, ремень будет проскальзывать, и мощность будет передаваться за счет трения. Температура поверхности шкива повысится за счет «сухого трения», твердость снизится, а износ увеличится.

Несоосность соответствия материала: если шкив изготовлен из чугуна (низкой твердости), но соединен с высокопрочным-ремнем, армированным стекловолокном, шкив будет «шлифован» из-за чрезмерной износостойкости ремня; пластиковый шкив с резиновым ремнем наоборот легко «перегрызается» из-за недостаточной прочности шкива.

Экологическая эрозия. В пыльной, маслянистой и влажной среде частицы, попадающие в канавку колеса, образуют «абразивный материал» и ускоряют износ; масло размягчит резиновый ремень, в результате чего уменьшится коэффициент трения между ним и шкивом, что косвенно вызовет проскальзывание.

Решение:

Калибровка натяжения: установите натяжение в соответствии с моделью ремня (например, тип H, тип XL) в соответствии с руководством. Например, для ремня ГРМ типа H шириной 10 мм рекомендуемое натяжение составляет 50–80 Н, о чем можно судить, нажав на середину ремня (прогиб 1,6 мм/диапазон 100 мм).

Адаптация материала: Металлические шкивы предпочтительно изготовлены из стали 45 # (закалка, твердость HRC 40-50) с резиновыми зубчатыми ремнями; пластиковые шкивы (например, нейлон + стекловолокно) подходят для использования с полиуретановыми ремнями для сценариев с небольшой нагрузкой.

Экологический контроль: устанавливайте пылезащитные чехлы в пыльных помещениях и регулярно очищайте шкивы и ремни нейтральными моющими средствами в масляных зонах и избегайте использования сильных растворителей, таких как бензин (которые разъедают резину).

Симптомы: Ремень ГРМ в процессе работы постепенно отклоняется от дорожки шкива и соскальзывает с обода колеса, что приводит к прерыванию передачи; в некоторых случаях ремень застревает между двумя шкивами, пережимается, деформируется или даже рвется.

Причины:

Трасса «неровная»: на поверхности шкива имеются выступы (например, сварочные брызги, заусенцы) или дорожка имеет «ступеньки» из-за ошибок обработки, что вынуждает ремень «перелезать» через препятствия во время работы и постепенно отклоняться от центра.

Динамический дисбаланс натяжения: при запуске или торможении, если нагрузка внезапно меняется (например, внезапно останавливается двигатель), натяжение ремня мгновенно колеблется и его легко оторвать со стороны с более слабым натяжением; после длительной-эксплуатации ремень стареет и становится длиннее, а ослабление натяжения также увеличивает риск схода с рельсов.

«Эксцентриситет» установки: Зазор между шкивом и валом слишком большой (более 0,03мм), шкив «трясется» при работе, центр колеи постоянно смещается, ремень трудно стабильно зацеплять.

Решение:

Ремонт гусеницы: отполируйте выступающую поверхность шкива наждачной бумагой, чтобы обеспечить гладкий обод колеса; для шкивов с ошибками обработки, превышающими стандартные, -верните канавку колеса до стандартного размера (например, ширина канавки шкива MXL 1,81 мм±0,05 мм).

Стабилизация натяжения: используйте автоматическое натяжное устройство (например, пружинное натяжное устройство), чтобы компенсировать потерю натяжения, вызванную старением ремня; контролируйте ускорение двигателя (меньше или равно 500 об/мин²) во время запуска, чтобы избежать воздействия нагрузки.

Плотная посадка: шкив и вал должны быть согласованы с переходной посадкой (например, H7/k6), а крутящий момент должен передаваться через шпоночное соединение, чтобы избежать «неплотности»; регулярно проверяйте надежность положения заплечика вала, чтобы предотвратить осевое перемещение шкива.

Симптомы: во время работы температура поверхности ремня превышает 80 градусов (ощущение горячего), температура седла подшипника достигает более 60 градусов, а внешняя оболочка горячая; резиновый ремень ГРМ размягчается и становится липким, а еще издает запах горелого.

Ключевые причины:

Трение "добела-горячее": чрезмерное натяжение приводит к увеличению трения зацепления между ремнем и шкивом или ремень проскальзывает (слишком слабое натяжение) и вызывает трение скольжения, оба из которых приводят к значительному нагреву.

«Отсутствие» смазки: подшипнику не хватает масла или смазка портится (например, при высыхании при высокой температуре), трение качения становится трением скольжения, тепло накапливается и передается на шкив и ремень.

Отвод тепла «затруднен»: оборудование герметично закрыто, температура окружающей среды превышает 40 градусов или рядом со шкивом находится источник тепла (например, двигатель, нагреватель), в результате чего выделяется тепло, которое не может быть рассеяно вовремя.

Решения:

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>3000 об/мин), откройте отверстие для отвода тепла (диаметр 5-8 мм) на боковой стороне шкива.

Научная смазка: используйте высокотемпературную-смазку (например, смазку на основе лития-, подходящую для температур от -20 до 120 градусов) для подшипников и пополняйте ее каждые 500 часов работы, причем ее количество должно составлять 1/3–1/2 объема полости подшипника.

Улучшенное рассеивание тепла: установите осевой вентилятор (скорость ветра не менее 2 м/с) в закрытом помещении и расположите систему передачи вдали от источников тепла; силиконовые ремни ГРМ (термостойкость -60–200 градусов) предпочтительны в условиях высоких температур.

Асинхронная система валов проявляется, когда разница скоростей между ведущим валом и ведомым валом превышает 1%, а исполнительная часть оборудования (например, конвейерная лента, рабочий стол станка) имеет отклонение смещения; Аномальная вибрация проявляется в виде периодического джиттера системы передачи с амплитудой более 0,1 мм, сопровождающегося высокочастотным шумом.

Общие причины:

Асинхронная система валов чаще всего возникает из-за неравномерного натяжения ремня (проскальзывание в некоторых местах) или чрезмерной ошибки соосности вала, что приводит к «задержке» передачи мощности;

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 мм) или зазоры, вызванные износом подшипника, вызывающие периодические удары.

Комплексные решения:

Синхронная калибровка: Измерьте скорость двух валов с помощью энкодера, отрегулируйте натяжение, чтобы контролировать разницу скоростей в пределах 0,5%; для высокоточного-оборудования (например, сервотрансмиссии) используйте зубчатые ремни вместо обычных зубчатых ремней, чтобы повысить точность зацепления.
Снижение вибрации и шума: шкив должен быть динамически сбалансирован (G6.3 или выше), чтобы убрать несбалансированную массу; стыки ремней подвергаются горячей-вулканизации (резиновый ремень) или сварке ультразвуком (полиуретановый ремень), чтобы обеспечить гладкость стыков; изношенные подшипники (радиальный зазор > 0,03 мм) необходимо своевременно заменять.

Основой обработки неисправностей является «предотвращение», поэтому рекомендуется создать трех-систему обслуживания:

Ежедневный осмотр (ежедневно): проверьте натяжение ремня (метод прессования: отклонение на 3–5 мм при усилии 10 кг является нормальным), выравнивание шкива, наличие ненормального шума и перегрева.

Регулярное техническое обслуживание (ежемесячно): очистите шкивы и ремни, добавьте смазку подшипников, измерьте основные размеры (например, ширину канавки шкива, толщину ремня), сравните с первоначальными значениями и заблаговременно предупредите, если отклонение превысит 10%.

Периодическая замена: установите срок службы в соответствии с условиями работы (например, 3000 часов для резиновых ремней при нормальных рабочих условиях и 5000 часов для полиуретановых ремней), заранее зарезервируйте запасные части, чтобы избежать внезапных сбоев.