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GATES三角帶的發展和應用

摘要：蓋茨GATES是三角帶的創始者，本文主要介紹蓋茨為滿足市場和客戶的要求，不斷推廣和發展不同應用領域的三角帶，以及三角帶主要的特征和應用范圍。

關鍵詞：GATES　三角帶　特性　應用

在早期的汽車里，分扇和交流發電機是用圓繩索或皮革或橡膠制成的扁皮帶來驅動的，美國查理·蓋茨在1917年發明了世界上第一根采用加強帆布的橡膠三角(V)帶, V帶的發明是在當時扁皮帶和在汽車發動機上普遍采用繩索的傳動技術上一次新的突破, 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速下工作和承受運轉所需要的張力和保持張力的穩定，這些要求推動著Ｖ帶不斷的改進和提高性能。

隨著現代化工業的發展，Ｖ帶也在逐步完善以滿足不同的市場應用要求，Ｖ帶的技術經歷了一次又一次的演變過程。Ｖ帶由最初的普通帆布及線繩制成的普通包布帶，到驅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。

GATES作為三角帶的創始者，一直以市場為導向，致力于開發滿足市場不同應用要求的三角帶，下面是蓋茨三角帶的發展里程碑：　

- 1917　First rubber V-Belt 第一根橡膠三角帶

- 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 Power^TM 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的，其市場的要求和應用情況是不同的，這里主要介紹蓋茨GATES的一些工業三角帶的主要特征和性能應用。

1. Super HC^? 窄形包布三角帶GATES

蓋茨的Super HC系列Ｖ帶采用了能承受高載荷的材料和創新的窄形截面，它們能夠傳遞到相同驅動面的普通Ｖ帶（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）的３倍馬力，能夠用在所有工業上的負荷驅動，尤其是當空間小，重量緊湊和高載荷時，也可以當普通Ｖ帶在一些速度范圍內承載能力達不到時在低和高速驅動，在很多場合，它可以代替經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；表面帆布的結構是蓋茨的專利，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^? 聯組包布三角帶GATES

蓋茨的Super HC PowerBand聯組三角帶主要為有規則的突變載荷應用而開發的，采用聯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，翻轉或跳出輪槽的有規律的或突變載荷的驅動。聯組三角帶的主要系列有3V，5V ，8V，SPB，SPC，9J，15J。

Super HC PowerBand聯組三角帶的主要特征：皮帶兩側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GATES

蓋茨的Super HC有齒三角帶主要用于輪系緊湊型的設計，當空間，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^? 聯組齒形三角帶GATES

蓋茨的Super HC MN PowerBand聯組齒形三角帶主要為有規則的突變載荷應用而開發的，比如壓縮機，粉碎機或攪拌機等，聯組帶是由高強度的帆布將兩根以上的皮帶聯接在一起，使載荷的分布比較均勻，每根皮帶更好的適合帶輪運行。聯組齒形三角帶的主要系列有3VX，5VX。

Super HC MN PowerBand聯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 GATES

蓋茨的HI-Power II包布三角帶具有多種用途的復合結構的特征， Flex-Weave^?結構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：皮帶兩側的曲面使皮帶在受張力后與帶輪良好的匹配和產生均勻的磨損，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 GATES

蓋茨的Tri-Power三角帶是采用的與Super HC Plus^?一樣的Vextra^?結構的皮帶，是一種較好組合柔軟性和傳遞功率能力的皮帶，適合于各種工業應用，尤其是小帶輪的應用場合。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 GATES

蓋茨的Truflex 輕型三角帶是在傳統Ｖ帶上優化的，用在低功率驅動，適合于背部惰輪的應用，比較低的拉力線位置改善了皮帶輕載負荷的驅動，表面帆布采用Flex-Weave^?結構，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，家電和空調裝置等應用上。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，相當柔軟，適合于小帶輪驅動；低拉力線位置使皮帶適合于背部惰輪的應用；運行比較安靜。

8. PoweRated^? 特殊重載三角帶GATES

蓋茨的PoweRated 特殊重載三角帶建議用在重載負荷驅動和離合器應用，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動的割草機和花園機械裝置的要求，可以替代相同規格的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) GATES

蓋茨的Polyflex聚氨酯三角帶是一種有專利制造過程的皮帶，它能在高速下提供更高的負荷和精度更高的驅動，這是一種重大的成本降低和改善了設計的空間，建議使用在磨床，車床驅動，木工機械和金屬機械的驅動，計算機外圍設備，小型鼓風機等設備上。Polyflex廣角帶主要系列有3M，5M，7M，11M。

Polyflex三角帶的主要特征：聯組皮帶具有高的穩定性；背部的齒型釋放彎曲應力和提供了側向剛性；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用比如高的軸轉速，緊湊型的驅動尺寸，平穩運行的要求；采用高摩擦系數的高模量聚氨脂，這種精確成型的方法排除了搭接和分層；極好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 GATES

蓋茨的Quad-Power II窄形三角帶是為重型負荷驅動應用開發的，用來替代傳統Ｖ帶因空間小和重量輕的應用局限性，是一種甚至能在小帶輪上傳遞最高能力的皮帶，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，特別是當背部惰輪使用時；中間的橫向纖維的帆布改善了皮帶的穩定性。

11. Predator^?　三角帶GATES

蓋茨的Predator三角帶是專門設計用來高負荷比較苛刻的運行條件，比如木材機械工業，采礦，農機，石油裝置等重型機械，這種應用要求皮帶提供相當高的強度，能抵抗有規則或突變載荷，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；氯丁橡膠使皮帶極具耐油和耐熱性能；背面的帆布能允許皮帶在相當的突變載荷情況下打滑，降低熱量的堆積和延長皮帶的壽命；多層的聯接帆布增加了皮帶的橫向剛性，防止皮帶翻轉或脫落，滿足RMA標準耐熱和耐油的要求。

12. Vulco-Power^TM II ／Vulco-Power Plus^TM 包布三角帶 GATES

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：皮帶兩側的弧形面與帶輪輪槽更好地成匹配；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。

下面表是一些GATES蓋茨工業三角帶的特性（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 Plus^TM	A，B，C	是	好	好	是

溫度對GATES皮帶的影響

環境溫度定義為驅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境溫度。

高的環境溫度會加速橡膠的老化，導致皮帶過早失效，實驗室的數據（下圖）說明了環境溫度和Ｖ帶壽命的關系，測試結果表明環境溫度每增加環境溫度208C（皮帶溫度增加108C），Ｖ帶的壽命將降低一半，正常的工業皮帶驅動的典型溫度范圍應該是158C到+388C之間，標準皮帶的設計也是基于這樣的一個范圍。

下表是蓋茨工業三角帶的環境溫度應用范圍：

皮帶商標	皮帶型號	環境低溫 (8C)	環境高溫 (8C)
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 Plus^TM	A，B，C	-40	80

高的環境溫度是最常見的Ｖ帶驅動的熱源，有些皮帶的驅動比如發動機，燒窖附近的驅動，不通風罩附近的驅動等，在驅動設計時就需要考慮這些熱源的條件。

皮帶由于不恰當的維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，最常見的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帶兩側的光亮可能是指出了這些問題的發生。

如果環境條件和不恰當的維護被排除的話，需要檢查是否苛刻的運行條件，比如在原來系統設計時考慮的高負荷運行的電機將可能引起皮帶的打滑。

對于高環境溫度的應用，可以通過在皮帶周圍通風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動系統設計不足造成的，這時候就需要考慮重新設計來增加驅動負載的能力，如果皮帶的打滑是發生在恰當的驅動系統情況下，就要考慮增加皮帶的安裝張力或替代磨損的帶輪。

如果熱源產生于皮帶驅動系統本身，可能需要重新設計，有些皮帶驅動設計的小竅門有助于降低熱量的產生．

● 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力

● 減低皮帶的截面型號或使用有齒Ｖ帶以增加柔軟性