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您的位置：網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 了解美國XPB蓋茨三角帶的發(fā)展和應(yīng)用 摘要：蓋茨是三角帶的，本文主要介紹蓋茨為滿足市場和客戶的要求，不斷推廣和發(fā)展不同應(yīng)用領(lǐng)域的三角帶，以及三角帶主要的特征和應(yīng)用范圍。
| 在早期的汽車里，分扇和交流發(fā)電機是用圓繩索或皮革或橡膠制成的扁皮帶來驅(qū)動的，美國查理·蓋茨在1917年發(fā)明了世界上*根采用加強帆布的橡膠三角（V）帶, V帶的發(fā)明是在當(dāng)時扁皮帶和在汽車發(fā)動機上普遍采用繩索的傳動技術(shù)上一次新的突破, 這是一種能夠使橡膠V帶和傳動帶輪的V形槽更有效的匹配和傳動, 為了抵御嚴寒和酷暑，需要不斷地改善橡膠混合物，這些混合物還要承受發(fā)動機的高溫和油，冷卻劑和道路上的瓦礫，殘渣，沙子，鐵等，Ｖ帶還需要有足夠的柔軟性以便能在高轉(zhuǎn)速下工作和承受運轉(zhuǎn)所需要的張力和保持張力的穩(wěn)定，這些要求推動著Ｖ帶不斷的改進和提高性能。 |
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，Ｖ帶也在逐步完善以滿足不同的市場應(yīng)用要求，Ｖ帶的技術(shù)經(jīng)歷了一次又一次的演變過程。Ｖ帶由zui初的普通帆布及線繩制成的普通包布帶，到驅(qū)動功率大為提高的窄形包布帶和各種不同用途的高載／輕載荷Ｖ帶，演變到有齒切邊或磨邊Ｖ帶，帆布，線繩和橡膠的處理技術(shù)也在不斷地提高和改進，使皮帶的疲勞性能較過去大為提高，以滿足不斷提高的市場要求。
蓋茨作為三角帶的，一直以市場為導(dǎo)向，致力于開發(fā)滿足市場不同應(yīng)用要求的三角帶，下面是蓋茨三角帶的發(fā)展里程碑：
| - 1917 First rubber V-Belt *根橡膠三角帶 - 1950 Narrow Vee Belts 窄形三角帶 - 1959 Super HC® V-Belt 窄形包布三角帶 - 1965 PowerBand® V-Belt 聯(lián)組三角帶 - 1974 HI-Power® II / PowerBand® V-Belt 包布三角帶 - 1975 Tri-Power® V-Belt 三角帶 - 1977 Super HC® MN，HI-Power® MN V-Belt 有齒三角帶 - 1984 Truflex®, PoweRated® 輕型/特殊三角帶 - 1987 PolyFlex® JB® V-Belt 聚氨酯三角帶 - 1992 Powerlink® Scooter Belt 摩托車皮帶 - 1995 Predator® Belt 三角帶 - 1997 Metric Power V-Belt 公制三角帶 - 1998 Tru_Power V-Belt 汽車三角帶 - 1999 Quad-Power® II 窄形三角帶 - 2000 HI-Power Plus® V-Belt 三角帶 - 2001 Tri-Power® Vextra® V-Belt 磨削有齒三角帶 - 2001 Super HC Plus® Vextra® V-Belt 磨削有齒三角帶 - 2003 Metric PowerTM V-Belt 公制有齒三角帶 - 2006 FleetRunner TM / EX_Power V-Belt 汽車三角帶 |
這些三角帶是在不同年代開發(fā)的，其市場的要求和應(yīng)用情況是不同的，這里主要介紹蓋茨的一些工業(yè)三角帶的主要特征和性能應(yīng)用。
1. Super HC® 窄形包布三角帶
| 蓋茨的Super HC系列Ｖ帶采用了能承受高載荷的材料和創(chuàng)新的窄形截面，它們能夠傳遞到相同驅(qū)動面的普通Ｖ帶（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）的３倍馬力，能夠用在所有工業(yè)上的負荷驅(qū)動，尤其是當(dāng)空間小，重量緊湊和高載荷時，也可以當(dāng)普通Ｖ帶在一些速度范圍內(nèi)承載能力達不到時在低和高速驅(qū)動，在很多場合，它可以代替經(jīng)常要維修鏈條和齒輪傳動。Super HC包布三角帶的主要系列有3V，5V ，8V（RMA）, SPZ，SPA，SPB，SPC（ISO）。 Super HC包布三角帶的主要特征：皮帶兩側(cè)的弧形面給線繩提供了很好的支撐 |
和帶輪輪槽的良好匹配，使皮帶能夠均勻的磨損，增加皮帶的壽命；線繩與橡膠良好的粘接性能使皮帶在彎曲時負荷能夠均勻傳遞和吸收；表面帆布的結(jié)構(gòu)是蓋茨的，能夠延長帆布的壽命和保護皮帶耐油，耐熱和耐臟，滿足美國RMA標準耐熱，耐油和抗靜電的要求。
2. Super HC® PowerBand® 聯(lián)組包布三角帶
| 蓋茨的Super HC PowerBand聯(lián)組三角帶主要為有規(guī)則的突變載荷應(yīng)用而開發(fā)的，采用聯(lián)組的多根皮帶而作為一根皮帶使用，使載荷的分布比較均勻，每根皮帶更好的適合帶輪運行，主要使用于容易引起皮帶抖動，翻轉(zhuǎn)或跳出輪槽的有規(guī)律的或突變載荷的驅(qū)動。聯(lián)組三角帶的主要系列有3V，5V ，8V，SPB，SPC，9J，15J。 Super HC PowerBand聯(lián)組三角帶的主要特征：皮帶兩側(cè)的弧形面給線繩提供了很好的支撐和帶輪輪槽的良好匹配，使皮帶能夠均勻的磨損；皮帶頂面的增強帆布 |
提供了較高的橫向剛性，引導(dǎo)皮帶在一個面上運行而防止皮帶跑出帶輪；滿足美國RMA標準耐熱，耐油和抗靜電的要求。
3. Super HC® MN / Super HC Plus® Vextra® 有齒三角帶
| 蓋茨的Super HC有齒三角帶主要用于輪系緊湊型的設(shè)計，當(dāng)空間，重量，帶輪大小極限受限制，或功率增加和需要高速傳動時，需要采用齒形三角帶，對于小帶輪的驅(qū)動，這些皮帶能夠提供比其他皮帶高的功率。Super HC齒形三角帶的主要系列有3VX，5VX（RMA標準），XPZ，XPA，XPB，XPC（ISO/GB標準）。 Super HC有齒三角帶的特征：三角帶的齒形增加了皮帶的柔軟性，適合于小帶輪的驅(qū)動；線繩與橡膠良好的粘接性能使皮帶在彎曲時負荷能夠均勻傳遞和吸收；線繩具有耐疲勞和突變載荷的能力；皮帶的壽命延長33%左右，維護成本較低，更加緊 |
湊，節(jié)省時間。滿足RMA標準耐熱，耐油和抗靜電的要求。
4. Super HC® MN PowerBand® 聯(lián)組齒形三角帶
| 蓋茨的Super HC MN PowerBand聯(lián)組齒形三角帶主要為有規(guī)則的突變載荷應(yīng)用而開發(fā)的，比如壓縮機，粉碎機或攪拌機等，聯(lián)組帶是由高強度的帆布將兩根以上的皮帶聯(lián)接在一起，使載荷的分布比較均勻，每根皮帶更好的適合帶輪運行。聯(lián)組齒形三角帶的主要系列有3VX，5VX。 Super HC MN PowerBand聯(lián)組齒形三角帶的主要特征：皮帶頂面的增強帆布提供了較高的橫向剛性，引導(dǎo)皮帶在一個面上運行而防止皮帶跑出帶輪；三角帶的齒 |
形增加了皮帶的柔軟性，適合于小帶輪的驅(qū)動；線繩與橡膠良好的粘接性能使皮帶在彎曲時負荷能夠均勻傳遞和吸收；滿足美國RMA標準耐熱，耐油和抗靜電的要求。
5. HI-Power® II / PowerBand® 包布三角帶
| 蓋茨的HI-Power II包布三角帶具有多種用途的復(fù)合結(jié)構(gòu)的特征， Flex-Weave®結(jié)構(gòu)的表面帆布較好的保護了橡膠和線繩，它的柔軟性使皮帶甚至可以彎曲在較小的帶輪上運行。HI-Power II三角帶的主要系列有A，B，C，D，E型。 HI-Power II包布三角帶的主要特征：皮帶兩側(cè)的曲面使皮帶在受張力后與帶輪良好的匹配和產(chǎn)生均勻的磨損，增加了皮帶的壽命；皮帶頂部的圓弧部分增加了強度，防止線繩部位產(chǎn)生變形和扭曲；滿足美國RMA標準耐熱和耐油的要求。 |
6. Tri-Power® 三角帶
| 蓋茨的Tri-Power三角帶是采用的與Super HC Plus®一樣的Vextra®結(jié)構(gòu)的皮帶，是一種較好組合柔軟性和傳遞功率能力的皮帶，適合于各種工業(yè)應(yīng)用，尤其是小帶輪的應(yīng)用場合。主要型號有：AX，BX，CX。 Tri-Power三角帶的主要特征：三角帶的齒形增加了皮帶的柔軟性，適合于小帶輪的驅(qū)動；皮帶磨削成型，與帶輪接觸良好，降低皮帶的打滑和磨損；線 繩與橡膠良好的粘接性能使皮帶在彎曲時負荷能夠均勻傳遞和吸收；滿足RMA標準耐熱，耐油和抗靜電的要求。 |
7. Truflex® 輕型三角帶
| 蓋茨的Truflex 輕型三角帶是在傳統(tǒng)Ｖ帶上優(yōu)化的，用在低功率驅(qū)動，適合于背部惰輪的應(yīng)用，比較低的拉力線位置改善了皮帶輕載負荷的驅(qū)動，表面帆布采用Flex-Weave®結(jié)構(gòu)，底膠采用氯丁橡膠，不自燃，這種皮帶建議用在耕作機，割草機，家電和空調(diào)裝置等應(yīng)用上。輕型三角帶的主要系列有2L，3L，4L，5L。 Truflex 輕型三角帶的主要特征：皮帶厚度較簿，相當(dāng)柔軟，適合于小帶輪驅(qū)動；低拉力線位置使皮帶適合于背部惰輪的應(yīng)用；運行比較安靜。
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8. PoweRated® 特殊重載三角帶
| 蓋茨的PoweRated 特殊重載三角帶建議用在重載負荷驅(qū)動和離合器應(yīng)用，這種皮帶滿足了高功率，離合器，重型交變載荷和背部惰輪驅(qū)動的割草機和花園機械裝置的要求，可以替代相同規(guī)格的Truflex皮帶使用。PoweRated三角帶主要系列有3L，4L，5L。 PoweRated三角帶的主要特征：采用芳綸線繩，抗拉強度比較高；低拉力線位置扁截面增加了皮帶的柔軟性；特殊的拉力線強度和低摩擦包面是有利于離合器式的 |
運行方式；如果使用背部惰輪的話，底部的加強帆布能確保皮帶的抗裂性。特殊的耐彎曲抗裂紋性能和抗交變載荷的性能。
9. Polyflex® JB® 聚氨酯三角帶 （廣角帶）
| 蓋茨的Polyflex聚氨酯三角帶是一種有制造過程的皮帶，它能在高速下提供更高的負荷和精度更高的驅(qū)動，這是一種重大的成本降低和改善了設(shè)計的空間，建議使用在磨床，車床驅(qū)動，木工機械和金屬機械的驅(qū)動，計算機外圍設(shè)備，小型鼓風(fēng)機等設(shè)備上。Polyflex廣角帶主要系列有3M，5M，7M，11M。 Polyflex三角帶的主要特征：聯(lián)組皮帶具有高的穩(wěn)定性；背部的齒型釋放彎曲應(yīng)力和提供了側(cè)向剛性；60°的皮帶角度是底膠給線繩提供了更多的支撐和載荷的分布 |
更均勻；小截面型號滿足了特殊應(yīng)用比如高的軸轉(zhuǎn)速，緊湊型的驅(qū)動尺寸，平穩(wěn)運行的要求；采用高摩擦系數(shù)的高模量聚氨脂，這種成型的方法排除了搭接和分層；*的拉力線和聚氨酯的粘合力使皮帶具有高疲勞和長壽命；聚氨酯耐疲勞，磨損和臭氧。
10. Quad-Power® II 窄形三角帶
| 蓋茨的Quad-Power II窄形三角帶是為重型負荷驅(qū)動應(yīng)用開發(fā)的，用來替代傳統(tǒng)Ｖ帶因空間小和重量輕的應(yīng)用局限性，是一種甚至能在小帶輪上傳遞zui高能力的皮帶，它提高了背部彎曲的性能允許使用背部惰輪，優(yōu)化的齒形使皮帶能夠均勻地在輪槽中運行。 Quad-Power II 窄形三角帶的主要特征：精制磨削的側(cè)面提供均勻的功率傳遞功能；增強纖維的傳動橡膠使皮帶具有耐磨，耐熱，耐臭氧和抗靜電的功能；強力型 |
張力線能抵抗疲勞和沖擊負荷；兩層Flex-Weave的帆布保護皮帶背部耐磨，特別是當(dāng)背部惰輪使用時；中間的橫向纖維的帆布改善了皮帶的穩(wěn)定性。
11. Predator® 三角帶
| 蓋茨的Predator三角帶是專門設(shè)計用來高負荷比較苛刻的運行條件，比如木材機械工業(yè)，采礦，農(nóng)機，石油裝置等重型機械，這種應(yīng)用要求皮帶提供相當(dāng)高的強度，能抵抗有規(guī)則或突變載荷，耐磨性比較好。 Predator三角帶的主要特征：采用幾乎是零收縮和強度比鋼絲還高和耐疲勞的芳綸拉力線；氯丁橡膠使皮帶耐油和耐熱性能；背面的帆布能允許皮帶在相當(dāng)?shù)耐蛔冚d荷情況下打滑，降低熱量的堆積和延長皮帶的壽命；多層的聯(lián)接帆布增加了皮帶的橫向剛性，防止皮帶翻轉(zhuǎn)或脫落，滿足RMA標準耐熱和耐油的要求。 |
12. Vulco-PowerTM II ／Vulco-Power PlusTM 包布三角帶
| 蓋茨的Vulco-Power 包布三角帶是適用于所有機器的維護和修理傳動要求的場合。 Vulco-Power包布三角帶的主要特征：皮帶兩側(cè)的弧形面與帶輪輪槽更好匹配；表面的帆布更好地保護橡膠的磨損；耐熱，耐油，耐臭氧的性能；滿足抗靜電的要求；聚酯拉力線能更好地承受突變載荷。 |
皮帶的特性
耐油和耐熱特性
皮帶的耐油和耐熱特性（在皮帶上描述為O&HR）是傳統(tǒng)的對皮帶的耐油和耐熱的應(yīng)用要求，雖然在RMA標準中有定義，但事實上這種描述是含糊不清的，耐油和耐熱實際上是皮帶的兩個不同的要求，應(yīng)該區(qū)分開來。
耐油性：偶然的油或油脂濺落在皮帶上通常不會對通常的皮帶有過多的不利，然而，耐油的皮帶只要油或油脂在合理的范圍內(nèi)性能不會很快的惡化，大量的油或油脂在任何皮帶上均能引起皮帶的打滑生熱，石油產(chǎn)品過多的油污侵入會引起橡膠的膨脹和橡膠構(gòu)件的粘合力的下降，從而引起皮帶的斷裂。
耐熱性：任何標準均沒有很好地定義溫度的極限范圍來保證讓人滿意的性能，然而，一個合適的應(yīng)用皮帶通常被要求環(huán)境溫度在-35℃到+60℃之間。皮帶的材料和結(jié)構(gòu)決定了耐熱的相對范圍和時間長短，在下表中以好和很好來表示。
耐臭氧特性
皮帶的耐臭氧特性是一種在臭氧環(huán)境中耐化學(xué)腐蝕的能力，因為臭氧會引起化學(xué)的粘合和分解，失效的模式是裂紋，橡膠的退化主要取決于臭氧的濃度和暴露的頻次，當(dāng)皮帶在受擠壓時，由于臭氧引起的橡膠的退化會增加，理論上講，截面大的皮帶比截面小的皮帶彎在一個帶輪上時所遭受的退化要多，在下表中以好和很好來表示。
抗靜電特性
在一些標準（ISO, RMA）上，對皮帶的導(dǎo)電性和導(dǎo)電性的測試有特定的描述，在一些危險環(huán)境中，需要建議一定的保護，比如整個地面系統(tǒng)確保免受突發(fā)性的靜電釋放，一個導(dǎo)電刷子或類似的裝置也可以將皮帶周圍的靜電釋放掉。
下表是一些蓋茨工業(yè)三角帶的特性（僅參考）：
皮帶商標 | 皮帶型號 | 耐油 | 耐熱 | 耐臭氧 | 通過導(dǎo)電性 |
Super HC® / PowerBand® | 3V，5V，8V /9J，15J | 是 | 好 | 很好 | 是 |
HI-Power® II / PowerBand® | A，B，C，D | 是 | 好 | 好 | 是 |
Tri-Power® Vextra® | AX，BX，CX | 是 | 好 | 很好 | 是 |
Super HC® MN /Plus® Vextra® | 3VX/XPZ,XPA，5VX/XPB，XPC | 是 | 好 | 很好 | 是 |
Truflex® | 2L，3L，4L，5L | 是 | 好 | 好 | 是 |
PoweRated® | 3L，4L，5L | 是 | 很好 | 很好 | 不 |
Predator® | 3VP, 5VP, 8VP, AP, BP, CP | 是 | 很好 | 很好 | 不 |
Polyflex® JB® | 3M，5M，7M，11M | 是 | 很好 | 很好 | 不 |
Quad-Power® II | XPZ，XPA，XPB，XPC | 是 | 很好 | 很好 | 是 |
Vulco-Power PlusTM | A，B，C | 是 | 好 | 好 | 是 |
溫度對皮帶的影響
環(huán)境溫度和運行溫度：
環(huán)境溫度定義為驅(qū)動皮帶周邊的空氣溫度，運行溫度定義為皮帶在使用時的實際溫度，皮帶的運行溫度總是要超出環(huán)境溫度。
高的環(huán)境溫度會加速橡膠的老化，導(dǎo)致皮帶過早失效，實驗室的數(shù)據(jù)（下圖）說明了環(huán)境溫度和Ｖ帶壽命的關(guān)系，測試結(jié)果表明環(huán)境溫度每增加環(huán)境溫度20℃（皮帶溫度增加10℃），Ｖ帶的壽命將降低一半，正常的工業(yè)皮帶驅(qū)動的典型溫度范圍應(yīng)該是15℃到+38℃之間，標準皮帶的設(shè)計也是基于這樣的一個范圍。
下表是蓋茨工業(yè)三角帶的環(huán)境溫度應(yīng)用范圍：
皮帶商標 | 皮帶型號 | 環(huán)境低溫 （℃） | 環(huán)境高溫 （℃） |
Super HC® / PowerBand® | 3V，5V，8V | -35 | 80 |
HI-Power® II / PowerBand® | A，B，C，D | -40 | 70 |
Tri-Power® Vextra® | AX，BX，CX | -50 | 70 |
Super HC® MN /Plus® Vextra® | 3VX/XPZ，XPA，5VX/XPB，XPC | -50 | 70 |
Truflex® | 2L，3L，4L，5L | -40 | 70 |
PoweRated® | 3L，4L，5L | -35 | 80 |
Predator® | 3VP，5VP，8VP，AP，BP，CP | -35 | 80 |
Polyflex® JB® | 3M，5M，7M，11M | -54 | 85 |
Quad-Power® II | XPZ，XPA，XPB，XPC | -35 | 80 |
Vulco-Power PlusTM | A，B，C | -40 | 80 |
熱源
高的環(huán)境溫度是zui常見的Ｖ帶驅(qū)動的熱源，有些皮帶的驅(qū)動比如發(fā)動機，燒窖附近的驅(qū)動，不通風(fēng)罩附近的驅(qū)動等，在驅(qū)動設(shè)計時就需要考慮這些熱源的條件。
皮帶由于不恰當(dāng)?shù)木S護和比較苛刻的運行條件而造成的打滑也是常見的熱源之一，zui常見的Ｖ帶維護問題之一是皮帶的安裝張力太低，而造成Ｖ帶在輪槽中打滑，比較少見的維護問題包括帶輪的錯位，帶輪磨損，軸承磨損等，Ｖ帶兩側(cè)的光亮可能是指出了這些問題的發(fā)生。
如果環(huán)境條件和不恰當(dāng)?shù)木S護被排除的話，需要檢查是否苛刻的運行條件，比如在原來系統(tǒng)設(shè)計時考慮的高負荷運行的電機將可能引起皮帶的打滑。
降低熱源
對于高環(huán)境溫度的應(yīng)用，可以通過在皮帶周圍通風(fēng)來降低皮帶的運行溫度，可以通過在皮帶的罩子上加孔，在帶輪上加筋或提供外部的冷卻裝置來完成。
如果皮帶的打滑是由于驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計不足造成的，這時候就需要考慮重新設(shè)計來增加驅(qū)動負載的能力，如果皮帶的打滑是發(fā)生在恰當(dāng)?shù)尿?qū)動系統(tǒng)情況下，就要考慮增加皮帶的安裝張力或替代磨損的帶輪。
如果熱源產(chǎn)生于皮帶驅(qū)動系統(tǒng)本身，可能需要重新設(shè)計，有些皮帶驅(qū)動設(shè)計的小竅門有助于降低熱量的產(chǎn)生．
● 使用更多的皮帶來降低每根皮帶的負荷
● 使用大的帶輪直徑來降低皮帶的彎曲應(yīng)力
● 減低皮帶的截面型號或使用有齒Ｖ帶以增加柔軟性
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