汽車傳動帶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和維護(hù)

摘 要：汽車上傳動帶是汽車機(jī)械傳動中重要的零部件，本文從分析汽車上傳動帶的結(jié)構(gòu)開始，詳細(xì)論述了目前我國標(biāo)準(zhǔn)的汽車V帶、多楔帶、汽車正時帶的應(yīng)用場合和特點(diǎn)。最后結(jié)合實(shí)踐，提出了汽車傳動帶的檢查和維護(hù)方法。

關(guān)鍵詞：汽車傳動帶;結(jié)構(gòu);特點(diǎn);維護(hù)

帶傳動在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，汽車工業(yè)的發(fā)展與帶傳動的應(yīng)用和進(jìn)步也息息相關(guān)。汽車中的發(fā)動機(jī)正時帶和用于驅(qū)動發(fā)動機(jī)的附件，如發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇、水泵、轉(zhuǎn)向助力泵、增壓器以及空調(diào)壓縮機(jī)等部件傳動的汽車V帶和多楔帶，都屬于傳動帶。有些汽車上還用到金屬帶，如無級變速CVT通過兩個可以改變直徑的傳動輪和傳動帶（金屬帶）來傳遞發(fā)動機(jī)的動力和運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的傳動比和輸出扭矩。

1 汽車V帶

汽車V帶在結(jié)構(gòu)形式上有包邊V帶和切邊V帶兩種。齒形切邊V帶是目前汽車V帶中應(yīng)用最為廣泛的，底部的齒可使V帶縱向柔軟以及便于帶和帶輪接觸處散熱。汽車V帶的理想結(jié)構(gòu)應(yīng)使其在恒定或變化應(yīng)力下具有足夠的拉伸強(qiáng)度和耐久性，拉伸時有較高的彈性模量，彎曲時帶體柔軟，橫向剛度強(qiáng)。

與傳統(tǒng)的普通V帶相比，新型汽車V帶的耐沖擊性能強(qiáng)，傳動時撓曲性能好，滯后損失小，產(chǎn)生的噪音低、熱量小，散熱快，使用壽命較長，適用于大功率、功率變化范圍較大及高轉(zhuǎn)速的汽車發(fā)動機(jī)中。在汽車發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇、水泵、空調(diào)等附件裝置對汽車V帶的要求也不盡相同：發(fā)電機(jī)的帶輪直徑較小，要求V帶在小帶輪上有好的柔軟性;空調(diào)裝置要求V帶能夠傳遞較大的功率。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13352—2008中規(guī)定了汽車V帶產(chǎn)品的尺寸、極限偏差、中心矩變化量、測量方法和帶輪尺寸等。該標(biāo)準(zhǔn)適用于汽車內(nèi)燃機(jī)附屬機(jī)械傳動裝置中的V帶及其帶輪。

2 汽車多楔帶

汽車多楔帶是由V帶演變過來的，它既有平帶的柔軟強(qiáng)韌的特點(diǎn)，又有V帶緊湊、高效等優(yōu)點(diǎn)。帶體非常薄，并且寬度很寬，整體優(yōu)勢更突出。避免了多根V帶傳遞動力不均勻的缺點(diǎn)，多用于結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動中。

多楔帶的主要特點(diǎn)如下：

（1）相同空間時傳動功率更大，比普通的V帶傳動功率提高1/3～1/2;

（2）相同傳動功率時結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動機(jī)構(gòu)所占空間比普通V帶少1/4;

（3）更適應(yīng)小直徑帶輪和高速傳動。纖薄的帶體，柔軟性優(yōu)，振動小，發(fā)熱更少，運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。可傳動多個輪子，帶速可達(dá)40m/s;

（4）工作時伸長量小且耐磨、耐熱、耐油，使用壽命長。

多楔帶主要用于汽車內(nèi)燃機(jī)輔助設(shè)備的傳動，如PK型多楔帶常應(yīng)用于水泵與曲軸之間的傳動，俗稱“水泵皮帶”。國家標(biāo)準(zhǔn) GB13552—2008中規(guī)定了汽車多楔帶的產(chǎn)品分類、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等，適用于汽車內(nèi)燃機(jī)的風(fēng)扇、電機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、動力轉(zhuǎn)向泵、增壓器等傳動用帶。

多楔帶傳動，能夠完全替代汽車V帶而且所占用空間少得多，且多楔帶的“蛇形”傳動為設(shè)計(jì)緊湊型發(fā)動機(jī)提供了可能性。現(xiàn)在的EPDM（三元乙丙橡膠）多楔帶充分改善了帶的抗疲勞性和耐高、低溫性能，使傳動帶的工作壽命更長。

3 汽車同步帶

同步帶內(nèi)周有等距的橫向齒，屬于嚙合型帶傳動，工作時同步帶齒與同步帶輪的齒槽相嚙合實(shí)現(xiàn)傳動，帶和帶輪間無相對滑動，保證了圓周速度同步，故稱為同步帶傳動。汽車同步帶又稱正時帶，是因?yàn)樵谄囍袕V泛用于配氣系統(tǒng)的正時機(jī)構(gòu)。

國內(nèi)汽車的同步帶齒目前有曲線齒（圓弧齒）和梯形齒兩類。國家標(biāo)準(zhǔn)GB12734—2017中規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)化的汽車同步帶型號共有十種，曲線齒有四個系列八種和梯形齒兩種。曲線齒比梯形齒傳遞功率大。曲線齒的帶體受載后，齒根的應(yīng)力集中得以緩和，提高了齒的承載能力，且能防止嚙合過程中齒的干涉。

與摩擦型帶傳動和其他嚙合傳動相比，同步帶傳動特點(diǎn)如下：

（1）傳動平穩(wěn)，能緩沖、減振、低噪;工作時無滑動，傳動比準(zhǔn)確;

（2）傳動效率高，可達(dá)0.98，節(jié)能效果明顯;不需潤滑，省油無污染;

（3）具有較大的功率傳遞范圍，可達(dá)幾瓦到幾百千瓦;

（4）傳動比范圍大，一般高可達(dá)10，線速度可達(dá)80m/s;預(yù)緊力較小，軸和軸承上所受載荷小;

（5）與鏈傳動和齒輪傳動相比，維護(hù)、保養(yǎng)方便，費(fèi)用低。綜合性價比高;

（6）缺點(diǎn)是對帶的制造要求高，安裝要求嚴(yán)格，價格要高于其他帶傳動。

同步帶是綜合了帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動優(yōu)點(diǎn)的一種帶傳動，廣泛應(yīng)用于頂置凸輪發(fā)動機(jī)中，尤其是小排量發(fā)動機(jī)，幾乎都使用正時帶。現(xiàn)代汽車要求正時帶與發(fā)動機(jī)壽命相同，使用溫度在-35℃～150℃之間正常工作，正時帶也不斷地在針對運(yùn)行環(huán)境各方面進(jìn)行優(yōu)化和提升，以滿足客戶的不同應(yīng)用要求。

4 汽車傳動帶的檢查和維護(hù)

汽車的傳動帶負(fù)責(zé)帶動所有機(jī)件的運(yùn)動，發(fā)動機(jī)通過皮帶傳動驅(qū)動各種輔助機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，如果皮帶斷裂了，或出現(xiàn)了打滑，將使相關(guān)的輔助機(jī)構(gòu)喪失功能，或使其性能下降，影響到汽車的正常使用。如正時皮帶斷裂后會造成車輛拋錨，發(fā)動機(jī)內(nèi)部氣門損壞，嚴(yán)重可導(dǎo)致汽缸蓋的報廢。不僅花費(fèi)較多，而且維修所需時間也較長。因此定期檢查保養(yǎng)傳動帶非常必要。

傳動帶檢查中，第一項(xiàng)任務(wù)是檢查帶的松緊度。檢查帶體時，若發(fā)現(xiàn)傳動帶有硬度降低、磨蝕、纖維斷裂或有裂紋、裂縫等現(xiàn)象，就表明傳動帶已破損，不能繼續(xù)使用。然后檢查張緊輪，而損壞的張緊輪能加速帶的磨損也能“燒毀”傳動帶材料。

V帶傳動的使用與維護(hù)方法同前。汽車多楔帶一般帶有自動張緊輪，平時無須調(diào)整張緊力，但若發(fā)現(xiàn)帶體出現(xiàn)脆化或裂紋、油污明顯、工作時有噪聲等現(xiàn)象，應(yīng)更換多楔帶。

正時皮帶則要定期進(jìn)行檢查和維護(hù)。每年或每行駛15000公里應(yīng)對皮帶檢查維護(hù)一次。如果正時皮帶和附屬件狀態(tài)良好，要用壓縮空氣清理干凈正時皮帶護(hù)罩內(nèi)的雜質(zhì)，以延長皮帶的使用壽命。一般情況下，汽車行駛6～10萬公里時，就應(yīng)該更換皮帶。更換時一定要注意型號的匹配，如果是應(yīng)用在有張緊機(jī)構(gòu)的傳動中，正時皮帶的長度可以稍有偏差，但是帶的其他參數(shù)必須與原廠標(biāo)準(zhǔn)一致。安裝正時皮帶一定要注意對正正時標(biāo)記。需要說明的是在更換正時皮帶時，其附屬件如張緊輪、水泵也應(yīng)該一塊更換。

作者簡介：李娜（1971-），女，河南南陽人，本科，高級講師，從事機(jī)電專業(yè)的科研和教學(xué)工作。