帶輪齒面壓痕的事情,看上去只是一小道小印子,但是仔細研究就會發現其中有很多門道,見過很多以為是正常的磨損,裝上去之后繼續使用,沒過多久就發出很大的噪音,并且同步帶也開始報廢了。但是沒有人想到壓痕是怎么產生的,其實這里面隱藏著好幾種常見的操作錯誤。

張力調節部分的內容如下,想想吧,同步帶安裝好之后會有一種被緊緊束縛的感覺,人們普遍認為緊一些比較好,不會出現打滑的情況,張力超過一定限度的時候,齒面之間的接觸壓力就會急劇增加,即使材料再堅硬也無法承受如此長的時間的壓力,曾經見過一臺設備的操作工人因為皮帶太松而自己用工具擰了幾圈,但是只跑了三個月左右時間,齒面上就已經出現了很多凹坑。一旦形成壓痕,在嚙合的時候就會不平滑,帶輪轉動時會有明顯的抖動現象,皮帶的磨損也會加倍。說白了張力要有一個范圍,廠家給出的數據并不是擺設,該多大就多大,不要自己亂想。
第二種情況就是裝配不對稱。帶輪和軸如果不同心的話,即使只相差零點幾毫米,在嚙合的時候也會受到不均等的力。看著輪子在轉動,但是有的齒輪一直在咬合,其他的齒輪并沒有參與進去,在這種情況下,集中受力的幾個齒面的壓力可以增大數倍,時間久了就會出現凹陷,我可以承認,在裝配時不容易被發現,特別是用手去觀察的話基本上是看不見有沒有偏差的,但是你安裝好了之后用百分表測量一下跳動情況,或者轉動幾圈看皮帶跑偏不,馬上就可以發現了,很多現場沒有經過這一關,所以后面出現了許多問題。
再說一下環境臟的問題。伺服系統的運行環境一般是車間內,灰塵、金屬屑、切削液四處飛揚,一旦進入嚙合部位就會被當作硬物一樣夾在齒輪與皮帶之間,帶輪轉動的時候,這些顆粒也隨之滾動,并且會把齒面上留下痕跡,最夸張的一次是,在設備旁邊進行切割鐵屑的工作,防護罩沒有安裝好,鐵屑直接進入了皮帶上面,只用了不到一個星期的時間,齒面上就出現了很多的劃痕和壓坑,這樣的損傷除了影響傳動之外還會加快皮帶的老化,由于壓痕處應力集中所以皮帶很容易在此處開裂。所以要重視環境保護工作,在應該安裝防護罩的地方不能馬虎大意,定期清洗齒面和皮帶,這不是一件小事。
另外一點就是材料本身的硬度不夠,有的帶輪為了降低成本,在表面上沒有做好處理工作,或者是使用了不符合要求的材料。剛開始安裝的時候看不出來什么問題,但是用了一段時間后就會發現齒輪表面變得很軟,很容易留下壓痕,之前有一批國產帶輪,雖然便宜但是表面硬度只有40HRC左右,正常的應該在50HRC以上才能承受住,結果裝上去不到半年時間,就出現了齒面上有壓痕的情況,最后只好重新更換原來的零件。其實對于材料這一塊來說,你是無法通過肉眼來判斷的,只能選擇可靠的供應商或者拿到貨之后做一下硬度測試,不要等到安裝之后才發現問題。
第四種情況就是啟停次數過多。伺服系統一般要實現快速啟動和停止,尤其對于定位精度很高的設備來說,一天之內啟停上萬次是常有的事,每次啟停的時候,齒面所受到的沖擊載荷要比正常工作狀態下大很多,這樣的反復沖擊作用于齒面上,就會造成齒面材料疲勞而產生磨損,該問題不能完全消除,但是可以采取一些措施來減輕它的影響,例如適當延長加減速的時間或者在程序中加入緩沖區以降低沖擊力度。有的高端伺服驅動器有沖擊抑制的功能,在調整好之后對于齒面的保護效果還是很明顯的。
伺服帶輪齒面壓痕的主要原因有張力、裝配、污染、材料以及沖擊等幾個方面。不能把壓痕看作是無關緊要的小問題,因為一旦出現壓痕就會降低傳動精度和使用壽命。