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1、关于使用皮带张力器检查传动带张紧度若干问题的探讨刘建林 江苏省启东中等专业学校 江苏启东 226200 摘要：针对人们在使用皮带张力器检查传动带张紧度普遍存在的若干问题，笔者从皮带张力器的结构、工作原理和提供的表格多方论证皮带张力器的正确使用。关键词：江苏省对口单招；技能考核；皮带张力器；存在问题；正确使用2016年开始江苏省对口单招汽车类技能考核新增三个考核项目，其中一个项目为传动带和张紧度检查。由于考核时所提供的量具是皮带张力器（如图1所示），平时涉及其结构、工作原理和使用说明又很少，因此，人们在该项目的教学培训中存在严重分歧。其中主要的有：1.使用皮带度量规测量不同厚度皮带时需要不需要修
2、正表格中所提供的最大张力和最佳张力值？2.使用过程中，旋转钮边缘指示固定套筒上的刻度是表示施加在皮带上的压力还是汽车制造厂提供表格中对应挠度的最大压力？图1 皮带张力器此外，江苏省对口单招汽车类技能考核时，还提供了一组技术数据和一张表格。如：施加在发动机皮带上的压力3.5daN作用，皮带的挠度为3.5 mm。提供的表格如下：为了让人们对皮带度量规有初步的认识，笔者首先简单介绍一下皮带张力器的结构。此种皮带度量规一般由旋转钮、锁紧螺母、调整推杆、压紧弹簧、压杆、固定刻度套管及支承等部分组成，如图2所示。旋转钮套管外周一圈刻有10等分刻度，其中一个标为大刻度，另一个标为小刻度，两者正好相差5等分，
3、旋转钮内部及固定套管外部分别制有1 mm螺距的内外螺纹，旋转钮在固定刻度套管上旋转一圈，旋转钮向左或向右就移动1 mm，也就是说旋转钮每一等分相对于旋转钮向左或向右移动1/10 mm（如图3所示）；在固定套管上标有020的刻度，每一小格为1mm，共长20 mm。另外，它们之间的连接关系是：首先把锁紧螺母拧在推杆上，把推杆旋在旋转钮螺纹孔上，并用专用工具将锁紧螺母固定（如下图3所示）；其次，压杆被固定在固定刻度套管内（一般购买的这不能拆卸），如图4所示。最后在推杆上套上弹簧，伸到压杆中间孔里，再把旋转钮旋转在固定刻度套管上，如图5所示。图2 皮带张力器结构示意图 图3 图4 图5人们习惯地用皮带
4、度量规测试皮带张紧力的方法是这样操作的：第一步，根据所提供的一组技术数据，（如：施加在发动机皮带上的压力3.5daN，皮带的挠度为3.5 mm），由表查得，此时所对应的皮带最大张力为16.9 mm，最佳张力为13.0 mm。第二步，在测试皮带的相应位置上安装皮带张力器。然后将皮带度量规调整至最佳查看刻度表的位置，也就是旋转钮边缘0与固定刻度20 mm刻线对齐的位置，如图6所示。（注意：张力器固定刻度套管两侧附有大/小同步刻度表。大刻度请对旋转钮上大的数字，小刻度则反之。）图6第三步，按照所提供技术数据施加在发动机皮带上的压力将顺时针旋转旋转钮相应圏数，如图7所示。如：施加在发动机皮带上的压力为
5、3.5daN作用，则将旋转钮顺时针旋转3.5圈。（注：根据江苏对口单招网2016年2月17日发布的：扭力旋钮，用于调节施加于皮带上的压力，每旋转一圈压力增加10N）图7第四步，读出中间压杆凸出的指标刻线所对应的数据，对照第一步从表查得的最大张力与最佳张力之间的范围加以判断皮带松紧度是否符合技术要求。（1）如图8所示，皮带张紧力为13.0mm，它在13.0016.9mm之间，这说明皮带张紧度符合技术要求。否则需要重新调整或更换皮带等。图8（2）如图9所示，皮带张紧力为12.5mm，它小于13.0 mm，属皮带过松，需要重新调整皮带松紧度。图9（3）若如图10所示，看不到凸出的指标，可能是被旋转钮
6、挡住，说明皮带太紧，需要重新调整皮带松紧度。图10笔者认为在第三步中人们犯了一个原则性的错误，错把旋转钮旋转的圈数当成考核时所提供的施加在皮带上的压力。因为根据此量具结构可知，旋转钮顺时针旋转3.5圈只表示旋转钮在固定刻度套管上又向左位移了3.5mm，它的单位是距离单位mm，而不是力的单位daN。另外，我举一下反例子就能认证其错误。假设有甲乙二辆汽车，被检查的两发动机传动带的厚度相同，其传动带张紧度的技术标准分别为：施加在皮带上压力3.5dan时，甲车：皮带挠度为0.5mm；乙车：皮带挠度为6.5mm。根据他们说法，此时我们假设测得的结果是：甲车皮带度量规的中间压杆上凸点基准线对准固定套管刻度
7、16.0mm，乙车为10.0mm，那么，请问这二辆汽车发动机传动带张紧度是否合格？这二辆汽车发动机施加在传动带上压力真的一样是3.5dan？我看结论肯定是不对的。因为两辆车皮带在测量时，皮带度量规内部的压缩弹簧压缩长度是不同的，怎么能说施加在皮带上压力3.5dan呢？笔者认为，上述第三步正确的操作应该这样的：顺时针旋转旋转钮，直到其边缘接近提供的张力设定值（16.9mm）。再慢慢增加，即可得准确值，如图11所示。然后根据读出中间压杆凸出的指标刻线所对应的数据，对照第一步从表查得的最佳张力加以判断皮带松紧度是否符合技术要求。如果读出中间压杆凸出的指标刻线所对应的数据小于表查得的最佳张力，则表示属
8、皮带装配过松，需要重新调整皮带松紧度。如果读出中间压杆凸出的指标刻线所对应的数据等于表查得的最佳张力，则表示属皮带张紧度符合要求。图11为了进一步证明笔者的论点，笔者从表格所提供的数据及该量具的工作原理来论证。由表格左上角提供的一组数据可知，测量一定厚度的皮带松紧度时，在挠度为0 mm，施加在皮带上的压力为0daN时，皮带最大张力值为23.5 mm（注意，由于固定刻度套管上的刻度最大为20 mm，因此我们首先把旋转钮旋至20 mm，然后再旋出3.5圈即可），中间压杆凸出的指标刻线所对应的数据最佳张力值为16.5 mm，如图3所示。此时说明皮带度量规内弹簧的张力为0 daN，也就是说皮带度量规内
9、弹簧处于自由状态，所以，此时皮带度量规内的弹簧相对自由长度可设为23.5-16.5=7mm。另外，由上图可知，度量规中间压杆上凸点是在压杆上的，也就是说，如果皮带在某一压力作用下产生0.5 mm挠度，则度量规内部的压杆应向皮带压下0.5mm，此时度量规中间压杆上凸点的指示值应为16.50.516mm。以此类推，在各种挠度下的最佳张力。首先根据表格左上方的设定的参数以及在3.5daN压力下产生0.5 mm时表中所对应的最大张力和最佳张力，根据虎克定律通过理论计算（注：虎克定律只适用于弹性变形范围内），我们先求出安装在里边的弹簧的劲度（倔强）系数k为：k=F/x=（3.510-0）/【（23.51
10、6.5）-（19.9-16.0）】11.29N/ mm也就是说，在弹性变形范围内，除温度的影响外，该皮带度量规内部的弹簧的劲度（倔强）系数k的值等于11.29N/ mm，它是不变的。因此，我们根据施加在皮带上的不同压力、不同的挠度、不同最佳张力，可以分别求出对应的最大张力。例如：已知：当施加在发动机皮带上的压力为4.0daN作用时，皮带的挠度为0.5mm，最佳张力值为16.50.5 16.0mm，求：此时皮带最大张力为多少？解：设此时皮带最大张力为X1，则由虎克定律F=kx得： 4.010-0= k【（23.516.5）-（X1-16.0）】把k=11.29N/ mm代入得： X1=19.5m
11、m以此类推，即可推算出以下表格中皮带上的不同压力、不同挠度、不同最佳张力所对应的最大张力。4.由上求出的该度量规内弹簧的劲度（倔强）系数k，就能证明我的观点的正确。测量时，学生只要根据你们所提供的技术标准，如施加在皮带上多少dan作用下皮带所产生的多少挠度，在表格中查得对应的最大压力设定值和最佳张力。例如，施加在发动机皮带上3.5daN的压力时，皮带产生0.5mm挠度，我们根据表查得，此时皮带最大张力19.9 mm，最佳张力16.0 mm，然后把皮带度量规安装在皮带测量位置上，旋转旋转钮至最大张力值，并读取中间压杆出的指标刻线所对应的数据，最后只要把此读数值与最佳张力值比较即可。假如中间压杆出
12、的指标刻线所对应的数据正好等于表中的最佳张力值（16.0 mm），这说明此时作用在皮带的张紧力正好等于3.5daN。因为此时的弹簧绝对压缩量（23.516.5）-（19.916.0）3.1 mm。由上面我们求得的K可知，此时皮带的张紧力3.1 mm11.29N/ mm35N3.5daN。（注：如中间压杆出的指标刻线所对应的数据小于最佳张力值，则表示皮带张紧力过松。只有中间压杆出的指标刻线所对应的数据等于最佳张力值时，皮带张紧力为最佳。）（注：皮带传动最佳张紧力应该是满载时不打滑的最低张紧力）由上可知，以上旋转按钮上的边缘所对应固定刻度套管上的数据是表格中所对应的最大张力的数据，而不是施加在皮带
13、上的力。此时该皮带张力器作用在皮带的力是根据虎克定律设计而得的。另外，使用该皮带张力器测试皮带张紧力时，由于所测皮带的厚度不同，所测的结果也不同，因此，在测试时为了更正确地判断皮带的松紧度就必须要对最大张力和最佳张力进行修正，否则影响测量精度及诊断结果。由于皮带张力器在第一步条件下所能测的皮带厚度约为5mm，如图12所示。因此，凸轮皮带厚度若超过5mm，则需对皮带的最大张力和最佳张力进行修正。例如：若皮带厚度：6 mm，皮带张力：3.5daN，皮带挠度：3.5 mm则：最大张力：16.9 mm+1 mm17.9 mm 最佳张力：13.0 mm+1 mm14.0 mm，此时皮带张力器的弹簧绝对压缩量（23.516.5）-（16.9-13.0）（23.516.5）-（17.9-14.0）73.93.1 mm，作用在皮带上的张力仍为3.5daN。由于本人水平有限，难免存在不足之处，望批评指出，在此深表谢意！江苏省启东中等专业学校刘建林2018年7月18日
