風機皮帶張緊力計算

姜濤

【摘 要】論文針對風機皮帶打滑問題，通過計算發(fā)現(xiàn)廠家提供的皮帶張緊力偏小，增大皮帶張緊力后，解決了缺陷。

【Abstract】Aiming at the problem of slipping of fan belt， through calculating， the paper finds that the belt tension provided by the manufacturer is small， and the defect is solved after increasing the belt tension.

【關(guān)鍵詞】風機皮帶；張緊力；平行度

【Keywords】 fan belt； tension； depth of parallelism

【中圖分類號】TD528 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2019）03-0160-02

1 引言

風機廣泛應用于冶金、電力、石化、紡織、船舶等經(jīng)濟領(lǐng)域以及各種場所的通風換氣工作。風機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，離心風機的主要結(jié)構(gòu)為機殼部、葉輪部、進風口部、軸、軸承、電機、帶輪、皮帶、皮帶罩等部件。風機的傳動方式有三種：①葉輪直接裝在電機軸上；②風機與電機用聯(lián)軸器傳動；③風機與電機用皮帶傳動。

2 皮帶傳動的優(yōu)缺點

優(yōu)點：①可用于兩軸中心距離較大的傳動；②皮帶有彈性，可降低沖擊和振動；③過載時，皮帶在皮帶輪上打滑，可以保護設備。

缺點：①皮帶輪尺寸大；②由于皮帶的彈性滑動，不能保證固定不變的傳動比；③軸及軸承的受力大；④效率低。

3 皮帶與皮帶輪的檢查

①檢查皮帶輪的平行度。用直尺檢查皮帶輪是否在同一平面（見圖1），測量時將直尺邊緣緊靠小皮帶輪端面，測量大皮帶輪端面與直尺之間的最大偏差（見圖2），該偏差應該小于1mm。

如果大皮帶輪的最大偏差與最小偏差的差值較大，說明風機軸與電機軸不平行，應該松開電機地腳螺栓，調(diào)整電機位置。

如果這兩個偏差比較大，但是差值比較小，說明有一個皮帶輪的軸向偏差較大，應該調(diào)整皮帶輪的軸向位置。

如果兩個皮帶輪在軸向的尺寸不完全相同，應該檢查對應的皮帶槽是否水平一致。

②檢查皮帶張緊力（見圖3）。測量皮帶輪之間的中心距L（m），進行皮帶張緊力檢查，受力后皮帶的偏移距離：δ=16mm/m×L（m）。將皮帶張力校驗器置于皮帶中點，垂直下壓皮帶偏移δ值，記錄張力校驗器讀數(shù)，并與標準值進行比較，如果不符合，則通過移動電動機進行皮帶張緊力的調(diào)整。

皮帶的張緊狀態(tài)在運行一段時間后會發(fā)生變化，對于新皮帶應該將張緊力調(diào)整到最大值，而對于用過的皮帶，張緊力可以偏低一些。

調(diào)整結(jié)束后，對電機地腳螺栓按照力矩進行緊固。

③檢查皮帶是否開層、裂口、斷裂、偏摩和被油污染等現(xiàn)象，如有則更換皮帶。

④檢查皮帶輪的磨損程度，皮帶輪槽是否有腐蝕、缺失及油污等缺陷，如果輪槽有缺陷或輪槽磨損接近根部時，則更換皮帶輪。

4 皮帶張緊力的計算

皮帶傳動離心風機，現(xiàn)場出現(xiàn)皮帶異音、皮帶跳動等缺陷，經(jīng)過解體檢查，發(fā)現(xiàn)皮帶及皮帶輪正常無缺陷，皮帶輪平行度與皮帶張緊力按照廠家要求，調(diào)整到合格范圍內(nèi)，經(jīng)過一段時間的運行后，又出現(xiàn)皮帶異音、皮帶跳動等缺陷，經(jīng)過計算后，發(fā)現(xiàn)廠家要求的皮帶張緊力小于經(jīng)過計算得到的皮帶張緊力，現(xiàn)將計算過程介紹如下：

皮帶帶型為SPB，電機功率（P）為22kW，主軸帶輪直徑（d2）為335mm，電機帶輪直徑（d1）為200mm，主軸帶輪與電機帶輪中心距（a）為1417.5mm，電機轉(zhuǎn)速（n）為969rpm。

①設計功率Pd=KA×P=1.3×22=28.6kW

GB/T 13575.1—2008普通和窄V帶傳動第1部分：基準寬度制中查得KA為1.3。

②小帶輪包角α1=180°-57.3×■=180°-57.3×■=174.5°

③確定小帶輪包角后由GB/T 13575.1—2008普通和窄V帶傳動第1部分：基準寬度制，確定包角修正系數(shù)Ka=0.99。

④皮帶單位長度質(zhì)量由GB/T 13575.1—2008普通和窄V帶傳動第1部分：基準寬度制，確定m為0.192。

⑤帶速υ=0.00005233×D×n=0.00005233×200×969=10.14mm/s。

⑥F0——初拉力的計算見下：

F0=500×■+mv2

式中：

F0——單根帶的初拉力，單位為牛（N）；

P ——設計功率，單位為千瓦（kW）；

Z ——V帶根數(shù)；

v——帶速，單位為米每秒（m/s）；

K——包角修正系數(shù)；

m ——V帶單位長度質(zhì)量，單位為千克每米（kg/m）。

F0=500×■+0.192×10.142=557.5

⑦？駐F0——初拉力的增量由皮帶類型決定，為常數(shù)=40

新安裝皮帶張緊力G計算：

新安裝的皮帶張緊力：G=■

運轉(zhuǎn)后的皮帶張緊力：G=■

皮帶張緊力最小極限值：G=■

新安裝皮帶張緊力G=（1.5×557.5+40）/16=54.8N

運轉(zhuǎn)后皮帶張緊力G=（1.3×557.5+40）/16=47.8 N

皮帶張緊力最小極限值G=（557.5+40）/16=37.3 N

5 結(jié)論

按照國標對該風機皮帶張緊力進行計算后得知，風機皮帶張緊力應為37～55N，而廠家給出的風機皮帶張緊力為26～40N，與計算結(jié)果有差距。該型號風機多次發(fā)生皮帶打滑現(xiàn)象，更換皮帶后，故障現(xiàn)象消失，運行一段時間后，又重復出現(xiàn)皮帶打滑的故障。按照計算得到的皮帶張緊力，對皮帶張緊力進行調(diào)整，檢查皮帶輪平行度合格、按照力矩要求擰緊電機地腳螺栓后，在檢修周期內(nèi)，上述缺陷沒有發(fā)生。