皮帶使用溫度與環境特性

環境溫度範圍、高溫熱源對策，以及耐臭氧與阻燃特性

環境溫度與工作溫度

型錄上的使用溫度範圍指環境溫度，也就是皮帶傳動裝置周圍的空氣溫度；工作溫度是皮帶運轉時本身的溫度，一定高於環境溫度。兩者高於建議值時，橡膠配方加速老化，皮帶會提早失效。

最高溫度環境溫度超過皮帶建議的最高溫度，會加速橡膠老化。

最低溫度代表設備長時間停機後能否正常啟動的臨界點。橡膠在低溫下變硬，啟動扭矩與老化程度都比常溫高出許多；先將皮帶預熱，即可在低溫下運轉而不致斷裂。能否在低溫下持續運轉，取決於皮帶內部發熱與皮帶和帶輪接觸面的摩擦熱。

一般傳動系統的環境溫度約 15～38°C（60～100°F）；超過 43°C（110°F）時皮帶壽命大幅降低。在 10、30、50、70、90°C 的試驗資料中，溫度每上升 20°C（36°F），皮帶壽命約減半。

現場檢查時，可用手觸摸皮帶：人手能忍受約 60°C 的溫度（觸摸超過 5 秒）；皮帶燙到無法觸摸時，應找出發熱原因。

另一份資料以 30°C 為基準：相同負載條件下，高於 30°C（85°F）時每增加 8.3°C（15°F），皮帶壽命就減為一半。兩者條件不同，依各自來源並列。存放時的溫濕度見皮帶保存。

熱從哪裡來

高環境溫度最常見的熱源，例如窯爐、鍋爐或高溫引擎附近，以及封閉在不通風防護罩內的傳動。

保養不當造成打滑最常見的是安裝張力不足，使皮帶在輪槽內打滑；帶輪不對位、帶輪磨損、軸承磨損或過載、碎屑堆積也會造成打滑，並使 V 帶側面光滑硬化（glazing）。

惡劣工作條件排除前兩項後再檢查負載，例如馬達輸出高於傳動系統原本的設計能力，皮帶也會打滑發熱。

降低皮帶溫度

高環境溫度的應用加強通風：防護罩加開通風孔、帶輪增設散熱片，或由外部導入冷卻空氣。
設計能力不足造成打滑時，重新設計以提高傳動負載能力；設計正確仍打滑時，提高安裝張力或更換磨損的帶輪。
選用適用環境溫度範圍較高的皮帶型式。
增加皮帶條數，降低每條皮帶的負載。
使用直徑較大的帶輪，降低皮帶彎曲應力。
改用較小截面的皮帶，或使用齒形（Cogged）V 帶提高撓性。

V 帶的環境溫度範圍

過去標準 V 帶建議的最高溫度約 49～60°C，需要更高溫時另行訂製「高溫」結構。目前許多標準 V 帶的耐溫能力已超過過去的訂製高溫品，一般高溫用途不必再另行訂製。

Gates 標準 V 帶的環境溫度範圍（2015 年 7 月）
皮帶系列	截面（單根與聯組）	最低（°C）	最高（°C）
Hi-Power II	A、B、C、D、E；A-PB、B-PB、C-PB、D-PB	-35	60
Hi-Power II Dubl-V	AA、BB、CC、DD	-35	60
Metric Power	SPZ、SPA、SPB、SPC；長度超過 3000 mm 的 10X、13X、17X	-35	60
Metric Power	XPZ、XPA、XPB、XPC；長度不超過 3000 mm 的 10X、13X、17X	-57	121
Micro-V	J、L、M	-35	82
PoweRated	3L（67）、4L（68）、5L（69）	-35	82
Predator	AP、BP、CP、5VP、8VP、SPBP、SPCP；CP-PB、3VP-PB、5VP-PB、8VP-PB	-35	82
Super HC	3V、5V、8V；3V-PB、5V-PB、8V-PB	-35	82
	3VX、5VX、8VX	-57	121
	3VX-PB、5VX-PB	-51	121
Super HC XP	5VXP、5VXP-PB	-51	121
Tri-Power	長度不超過 210 in 的 AX、BX、CX	-57	121
	長度超過 210 in 的 AX、BX、CX	-35	60
	BX-PB、CX-PB	-51	121
Truflex	2L（0）、3L（1）、4L（2）、5L（3）	-34	60

PB＝聯組（PowerBand）。較早的 Gates 產品應用說明 PA-1306-20 以 °F 標示，數值不同：齒形截面（AX／BX／CX、3VX／5VX／8VX、XPZ～XPC）-60～230°F（約 -51～110°C）；Predator、Super HC（3V／5V／8V）、Micro-V、PoweRated -30～180°F（約 -34～82°C）；Hi-Power II、Metric Power（SPZ～SPC）、Truflex -30～140°F（約 -34～60°C）。過去訂製高溫 V 帶的耐溫上限，PA-1306-20 寫比標準品高 40～60°F（溫差約 22～33°C），2015 年中文版寫 4.4～15.6°C。

耐臭氧與阻燃

耐臭氧臭氧使橡膠的化學鍵斷裂，典型失效是皮帶龜裂，程度取決於臭氧濃度與暴露頻率。彎曲應力會加劇劣化，因此在相同直徑的帶輪上，大截面皮帶比小截面皮帶更容易劣化。

阻燃皮帶遇明火時抵抗燃燒與延緩燃燒的能力；多項礦業標準與美國保險業實驗室訂有水平與垂直燃燒測試程序。

耐油與防靜電的說明見耐油與耐化學物質、同步帶導電性的工業標準；下方特性一覽表同時列出這兩項。

標準皮帶的環境特性一覽

下表為一般特性，僅供參考；特殊應用仍須另行檢討。溫度為環境溫度。

Gates 標準皮帶的環境特性（2014 年 7 月）
皮帶	耐油	耐臭氧	阻燃	RMA 防靜電	最低（°C）	最高（°C）
Eliminator *	極佳	極佳	是	否	-54	85
Poly Chain GT Carbon	優異	優異	是	否 **	—	—
PowerGrip HTD	—	—	—	—	-34	82
PowerGrip TruMotion *	良好	極佳	是	否	-40	105
PowerGrip GT3：2MGT、3MGT、5MGT、8MGT × 12 mm	優異	優異	是	否 **	-34	82
PowerGrip GT3：8MGT（不含 12 mm）、14MGT	優異	優異	是	是	-34	82
PowerGrip Timing	優異	優異	是	否 **	-34	82
Hi-Power II、Hi-Power II Dubl-V	良好	良好	是	是	-34	60
Metric Power	良好	良好	是	是	-34	60
Metric Power Molded Notch	良好	極佳	是	是	-57	121
Micro-V（Industrial）	優異	優異	是	是	-34	82
Multi-Speed	優異	優異	是	是 ***	-34	82
Polyflex	極佳	極佳	是	否	-54	85
Power Curve	良好	良好	是	否	-34	60
Power Round	優異	優異	是	是	-34	82
PoweRated	優異	優異	是	否	-34	82
PowerBack	良好	良好	是	否	-34	60
Predator	優異	優異	是	否	-34	82
Super HC	優異	優異	是	是	-34	82
Super HC Molded Notch 單根	良好	極佳	是	是	-57	121
Super HC Molded Notch PowerBand	良好	極佳	是	是	-51	121
Tri-Power Molded Notch（≤ 210 in）	良好	極佳	是	是	-57	121
Tri-Power Molded Notch（> 210 in）	良好	良好	是	是	-34	60
Truflex	良好	良好	是	是	-34	60

* 僅客製品。** 可客製防靜電皮帶。*** 僅料號 9800 開頭的全包布結構。本表與上方 2015 年 V 帶溫度表的部分數值不同（例如 Hi-Power II 最低 -34°C 與 -35°C），依各自文件年份並列。

客製橡膠同步帶的配方特性

客製橡膠同步帶的配方特性
配方	節距	最低（°C）	最高（°C）	最大導電電阻（MΩ）	耐油	最大臭氧濃度（pphm）
標準	全部	-34	82	N/A	優異	100
高溫	全部	-34	107	N/A	優異	100
耐油	全部	-29	99	N/A	極佳	30
無痕橡膠	全部	-29	82	N/A	良好	20
導電	XH、XXH；8、14、20 mm	-34	82	6	優異	100
導電	MXL、XL、L、H；2、3、5 mm	-29	77	0.3	優異	75
低溫	全部	-54	79	N/A	普通	20
Ozex 橡膠背襯	全部	-29	99	N/A	優異	30

耐油分為普通、良好、優異、極佳四級。

參考資料

Gates 產品應用說明 PA-IBU-1507-CN《高溫與 V 型皮帶》（2015 年 7 月）；PA-1306-20《高溫與 V 型皮帶的關係》；PA-IBU-1406-CN《皮帶耐溫、耐臭氧及耐油特性介紹》（2014 年 7 月）；環境溫度與壽命、觸摸檢查：Gates《傳動帶維護手冊》（2014 年 3 月）。