汽车用传动带的破坏形式及失效分析.docx

汽车用传动带的破坏形式及失效分析摘要讨论了汽车用传动带的产品结构、破坏形式、影响因素列举传动带实际应用中的传动故障分析产生的原因给出传动故障的改进措施。关键词汽车V带汽车多楔带汽车同步带传动带传动故障1前言汽车用传动带包括驱动汽车发电机、水泵、空压机和转向器等辅机的V带或多楔带和驱动发动机凸轮轴、喷射泵的同步带两种而汽车V带、多楔带属于摩擦传动带同步带是通过带齿的工作面与齿形带轮的齿槽相啮合传递动力的也即通过带齿对带轮齿的推动来传递力矩属于齿啮合传动带。近年来随着汽车工业的发展一台汽车传动系统包括以上两种传动方式需配备一条或多条V带、多楔带和同步带；因此汽车用传动带对汽车的行车安全、效率（节能）和环保都有重要影响：——安全性：在汽车行驶中汽车同步带发生损坏会导致发动机的配气系统失效严重时会使气缸报废汽车行驶安全得不到有效保证；汽车V带或汽车多楔带损坏或打滑严重都会影响压缩机的正常工作造成汽车刹车失灵引发交通事故。优质的汽车用传动带可以减少汽车的行驶事故提高行车安全性保证人身和财产安全。——效率（节能）性：汽车用传动带在汽车行驶中起到传递动力的作用由于带传动中的弹性滑动（即：打滑）传动带总有一定的功率损失但若“打滑”严重就会大大降低发动机附属机械的传动效率增加发动机的油耗。优质的传动带与带轮之间的弹性滑动小而且稳定传动效率高能起到一定的节能作用。另一方面由于汽车小型化、轻量化的要求发动机空间窄小更换传动带是极为麻烦的作业若在行车途中传动带损坏就会在各方面造成很大的影响既浪费时间又增加劳动强度。优质的传动带一般都可预测其使用寿命在正常的使用寿命期内不会损坏。这样可以在带损坏之前的汽车大修时及时将其更换避免造成被动、浪费时间。——环保性：现代汽车工业对传动带要求非常苛刻使用条件既要耐高温又需耐低温疲劳要求所用胶料有较好的屈挠性屈挠生热小减小动态噪音和产生极少量的有害物质。汽车用传动带在汽车发动时由于带与带轮摩擦及带的振动产生噪音带与带轮的啮合也会产生噪音；优质的传动带带体均匀运行中的振动小带与带轮之间的摩擦系数适中与带轮的啮合准确因此传动噪音小。另一方面汽车传动带在传递动力时屈挠生热产生有害物质对汽车驾驶员和乘客的人身及环境安全造成危害。而优质的传动带其所用胶料配方中不含卤素和重金属氧化物屈挠生热时仅产生极少量的有害物质对人身和环境不会造成伤害符合环保大趋势。2汽车用传动带产品结构（1）目前汽车用摩擦传动带—汽车V带有两种型式：一种是包边式汽车V带已很小量地应用到汽车传动系统另一种是切边式汽车V带这种型式的汽车V带大量地应用到汽车传动系统中而且这种型式的V带有三种结构类型如图1所示的截面图。汽车V带的理想结构应使其在恒定或变化应力下具有足够的拉伸强度和耐久性在拉伸时具有较高的弹性模量弯曲时带体要柔软横向刚度要大。切边式汽车V带和包边式汽车V带相比较在结构上最主要的特征是侧面无包布V带侧面是工作面且能看到抗拉体材料。图1a是普通式切边V带图1b是底胶夹布式切边V带图1c是有齿式切边V带。有齿式切边V带是目前应用最为广泛的V带结构类型其底部的齿主要起到使V带纵向柔软和便于散热的作用。切边式汽车V带一般分为六部分（如图1）16分别为顶布和底布（有齿式切边V带无底布）2为顶胶层4为抗拉体材料目前普遍采用的是聚酯线绳材料通常以单层的形式均匀地排布于中性层上这样可使抗拉体始终处于伸张状态避免它进入压缩层产生下负应力而造成破坏3是粘合胶层因切边式汽车V带无外包布只能依靠粘合胶将顶胶层、抗拉体和压缩层胶粘合为一体5为压缩层胶应具有较好的耐磨性和耐曲挠疲劳性且生热少。图1切边式汽车V带截面图1—顶布；2—顶胶；3—粘合胶；4—抗拉体；5—压缩层胶（底胶）；6—底布；7—底胶夹布由于切边式汽车V带的耐曲挠疲劳性能好、滞后损失小、生热少、散热快、温升小相同断面的切边汽车V带与包边汽车V带相比传递功率高特别是在高速运行下这种优势更为明显虽然切边汽车V带两侧的摩擦力较大能大大提高其传动能力但同时也在V带截面上产生了能导致V带破坏的挤压力可使V带顶部变为凹形造成拉伸过程中抗拉体材料受力不均从而使带破坏失效。（2）图2所示为汽车用多楔带的截面图。它是在一根胶带的纵向设有许多楔的特殊V带属于摩擦传动带。根据多楔带的截面尺寸分为PH型、PJ型、PK型、PL型和PM型五种型式而汽车用多楔带主要是PK型多楔带我国的国家标准GB13552-1998《汽车多楔带》仅对PK型多楔带规定了技术要求。汽车用多楔带一般分为四部分（见图2所示）1为顶布2为伸张层胶3为芯绳4为粘合胶5为楔胶。多楔带顶布是用于对带背的防护作用它可使整个带体保持高度的整体性防止沿带长方向产生裂纹当需要与导向轮接触时其防护作用尤为明显；多楔带的芯绳为抗拉体材料目前普遍