同期ベルトを選択する理由

同期ベルトは、ベルトの歯とプーリーの溝が確実に噛み合うため、滑りを起こさずに高トルクを伝達できます。しかし、同期ベルト駆動システムの性能は、設置ミス、予期せぬ使用条件、または動作要件に適さない部品の使用によって影響を受ける可能性があります。ここでは、同期ベルトが故障する6つの原因とその最も一般的な原因を紹介します。

【エッジ摩耗】

フランジ付きプーリーは、ベルトがプーリー上で左右に動こうとする際に生じる横方向の力に抵抗することで、同期ベルトのトラッキングを確保します。しかし、場合によっては、ベルトがフランジに沿って滑り、フランジに大きな力が加わり、ベルトの端が摩耗することがあります。端の摩耗の一般的な原因としては、平行度のずれ、選択したプーリーに対して幅が広すぎるベルトの使用、または損傷している、あるいは表面仕上げが粗いプーリーの使用などが挙げられます。

【ひび割れ】

ベルトのひび割れは通常、歯と歯の間の部分（「ランド部」と呼ばれる）で、歯に平行に発生します。ひび割れは、多くの場合、温度の問題に関連しています。起動時の温度が低すぎたり、運転中の温度が高すぎたりすると、材料が硬化し、曲げによってひび割れが生じます。ベルトのひび割れの他の原因としては、プーリーアセンブリの歪みや化学物質への曝露などが挙げられます。

【引張破壊】

この種の故障は、ベルトの圧着や激しい衝撃荷重が原因であることが多い。圧着はベルトをまっすぐに横切る裂け目を引き起こすことが多く、ベルトの取り扱いミス、張力不足、プーリー径が小さすぎる、または駆動系内の異物などが原因となる。衝撃荷重はベルトを斜めに横切る裂け目を引き起こすことが多く、歯のせん断を伴う場合もある。

【歯の過度な摩耗】

歯の摩耗は、ベルトとプーリーの確実な噛み合いによって生じる正常な現象であり、耐摩耗性に優れたベルト素材を使用することで軽減できます。しかし、過度の摩耗は、張力が強すぎたり弱すぎたり、位置ずれ、過負荷、駆動系への異物混入、プーリーの損傷、仕様外のプーリー、または硬度が不十分なプーリーなどが原因で発生する可能性があります。通常の運転条件下では、歯の摩耗は一般的にベルトの寿命に影響を与えません。

【歯切り】

歯のせん断は、衝撃荷重や位置ずれによって引き起こされる壊滅的な故障です。また、張力が不足している場合にも発生し、「自己張力」と呼ばれる状態、つまり歯がプーリーから外れてしまうことがあります。こうなると、荷重は歯の根元ではなく、歯の側面にかかるようになります。その結果、歯が曲がったり回転したりして、根元から裂け、ベルトから分離してしまう可能性があります。

【ラチェット式】

ラチェット現象とは、ベルトがプーリーの歯を飛び越えたり、歯を飛ばしたりする状態のことです。ラチェット現象の主な原因は、ベルトの張力が不足していることです。同期ベルトは、Vベルトと比較して、一度適切な張力に設定すれば、再張力調整が不要なという利点があります。

同期ベルトの故障は様々な形で発生する可能性があるが、プーリーの故障は一般的に歯の摩耗またはフランジの破損のいずれかである。

プーリーの歯の異常な摩耗や過度の摩耗は、一般的に摩耗性の高い環境での使用が原因ですが、プーリーの芯ずれ、過負荷、不適切な張力なども原因となることがあります。プーリーのフランジの破損は、プーリーの角度ずれや平行ずれが原因であることが最も多いです。