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同步带传动是一种新型的机械传动(见图i).由于它是一种啮合传动 因而同步带同步带轮之间i殳有相对滑动,从而使主从轮间的传动达到同步。同步带传动和V带、平带相比具有:(i)传动准确,无滑动,能达到同步传动的目的;(2)传动效率高·一般可达98%;(3)速比范围大 允许线速度也高;(1)传递功率范围大。从几十瓦到几百千瓦;(5)结构紧凑,还适用于乡轴传动等优点。因此, 同步带传动已日益引起各方面的注意和重视,并把这种传动应用到各种机械设备上。相应地设计者要求有一种设计方法来台理地选择同步带传动的各项参数。笔者根据参加制订同步带传动国家标准讨论和学术活动的体会, 提出了同步带传动的设计方法及应注意的问题, 以供同步带传动设计者参考直用。

 

   一、同步带传动的设计准则同步带传动是以带齿与轮齿依敬啮合来传递动力。达到同步传动的目的。因此。在同步带传递扭矩时,带将受拉力作用。带齿承受剪切,而带齿的工作表面在进八和退出与轮齿啮合的过程中将被磨损。因此同步带的主要失效形式有如下三种:
(1)同步带承载绳(又称骨架蝇,的疲劳断裂;
(2)带齿的剪切破裂:
(3)带齿工作表面磨损。失去原来的形
根据试验分析,当同步带绕于带轮时,在所包圆弧内 带齿与带轮齿的啮合齿数z.大于6时 带齿的剪切强度将大干带的抗拉强度。同时,随着粘附于带齿工作表面上的尼龙包雍层的设置.使带齿的耐磨性有了报大的提高。因此在同步带正常工作条件下,同步带的主要失效形式是带在变拉力作用下的疲劳断裂 所以同步带传动是根据带的抗拉强度作为设计准则来进行设计的。
...

 

二、 同步带传动的设计计算步骤
同步带传动设计目的是确定带的型号 节距 带长 ( 节线长度)   中心距 、带宽及主、从动 带轮齿数·直径等参数。 
在设计时,一般 已知同步带传动所需传递的名义 功率 P   ,主动带轮转速  ,传动比以及对传动 中心
距 的要求,传动 的工倌条件等, 其设计计算步骤如下: 
1 .确定同步带传动的设计功率
Pd=KP
式中:K—— 载荷修正系数,它可根据甄动机 ,工 作 机 类型和每 日运转时间等园素来确定。此系数可采用 日本 J I S K6 3 7 2 — 8 2 中的数
值 ,见表 3 
P   ——工作机上 电动机功率
2 .确定带的型 号和节距
可根据同步带传动 的设计功率  和小带轮 转 速 由同步带选型图中来确定所需采用 的带 的 型 号 和 节距.同步带选型图可参考 日本Y I S   K6 3 7

2 — 8 2 见图2 . 
3.选择小带轮齿数

同步带传动中带轮韵最少啮合齿 数 可 按 表 2选 用。由表 2可知各种型号同步带轮的最少许用齿数与 带轮转速和带轮齿节距有关。这可根据同步带的弯曲 疲劳寿命来分析.带轮转速越高,则带在单位时间内 绕过带轮的次数增多,如带轮齿数少,相盥带轮直径 小 ,则使带受弯曲应力增大,容易导致同步带的弯曲 疲劳破坏,因此在高转速时盥采用较多齿数的带轮, 以减少带所 受弯曲虚力 而在同一转速下,1 殖着节距 增大,使带槽截面增大, 其适应弯曲应力的能力下降a  因此,其带轮采用的最少许用齿数应有所增加。选定 小带轮齿数后 ,可根据传动 比 ; 确定另一带轮的齿数 = 1 i。 
4 .确定带轮的节圆直径
在同步带传动 的节距和带 轮齿数确定后 ,就可根 据 公式 d  P  /  求得带轮的节圆直径,式中  为同步带节距。带轮的外圆直径d o =d - -2 t ,
5 .确定同步带的节线长度
带 的节线长度可根据带目绕两带轮的周长来计算设计时如对中心距无要求, 则可初选 中心距 口为如 已知中心距 ,则把中心距值代入公式计算同步带节线长度 在计算出节线长度  后 ,需根据 I S 0 52 9 6 — 7 8  圆整为标准节线长度。 
6 .计算同步带齿数 
7.传动中心距确定


三、同步带设计计算举例
一台额定功率为 2 k W , 转速为 1 5 o 0 r / mi a 异步 电动机 ,驱动造纸机的转速为 3 5 0 r / mi n.三班工 作,2k W 满载运行,中心距要求约为 5 0 0 r am, 设计此造纸机 的同步带传动。 
设计步骤如下: 
已知条件
( 1 )传动名义功率 P _ =2 k W
( 2 )主动 轮转速 n1 =1 5 0 0 r / mi n , 从动轮  =3 5 0  r / r ai n 
( 3 )中心距 a =5 0 0 mm左右
( 4 )工作 情况 ,造纸机 2 4小时运转. 
.求设计功率 P=  P 一 1  8×2 = 3.6   W式中  为载荷修正系数 ( 由工作机性能和运转时数鸯
表 3得) 
2 .确定带的型号和节距
由设计功率  3 . 6 k Ⅳ 和 n   =1 5 0 O r / mi n ,由圈 2  查 得带 的型号为 H型,对应节距 P   =1 2 . 7 0 0 r am ( 见
表 1) .

....
 
四、 同步带的工作拉力和单位长度质量

在同步带传动计算 中采用的两个基本参数是带的 许用工作拉力 。和带的单位长度质量m。 在I S O5 2 9 5 —  8 l标准中指 出n 和m值取决定带的材质、结构和型号。其数值由同步带制造厂提供。但我 国耳前的同步 带生产厂还没有这类数据 ,所以在制定国标对采用了 日本 J I S K6 3 7 2 — 8 2标准中的 -和 m 的数值.目前我国生产的各种型号同步带 的抗拉强度 均已达到和超过了 日本标准中所列数值 ,而根据 日本资料认为带 的许 甩工作拉力 。 值约为带抗拉强度的 —l _ ~—1 _ ,因  1 e  1 5  此采用 日本 J I S K6 37 2 - 8 2中的 。值 用于我国同步带 f 私自 设计计算是可行的,并且是偏于安全的。我国生产 的同步带和日本同步带自 甘 m值很接近 ,并且我国的m 值均低于 日本 ,而从同步带功率计算公 式中可看出 ,m值 减小  将使离心力降低 ,相应可使 带侍递功率增大 ,是有利 的, 因此 目前采甩日本 J I s K 6 3 7 1 — 8 2所列m 值亦是可行的 ,是偏于安全 的。 

参 考  资  料
【1】 SO5 2 9 6 — 1 9 T 8  同步传动—带
【2】1 s 05 2 9 4 — 1 9   同步带传动 —带轮
【3】I S C 62 9 5 — 1 9 8 1 ~ 同步带额定功率和传动中心距的计算
【4】日本 J I SK6 3 7 2 - 8 2一般用齿形带
【5】同步带传动动专辑( 一) 上海机械学院

 

详细请参考  【同步带传动的设计计算和使用】PDF版本

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