一、 同步带传动
同步带传动早在1900年已有人研究并多次提出专利,但其实用化却是在二次世界大战以后。由于同步带是一种兼有链、齿轮、三角胶带优点的传动零件,随着二次大战后工业的发展而得到重视,于1940年由美国尤尼罗尔(Unirayal)橡胶公司首先加以开发。1946年辛加公司把同步带用于缝纫机针和缠线管的同步传动上,取得显著效益,并被逐渐引用到其他机械传动上。同步带传动的开发和应用,至今仅60余年,但在各方面已取得迅速进展。
(一)分类
1.按用途分
(1) 一般工业用同步带传动 即梯形齿同步带传动(图6-1)。它主要用于中、小功率的同步带传动,如各种仪器、计算机、轻工机械中均采用这种同步带传动。
(2) 高转矩同步带传动 又称HTD带(High Torque Drive)或STPD带传动(Super Torque Positive Drive)。由于其齿形呈圆弧状(图6-2),在我国通称为圆弧齿同步带传动。它主要用于重型机械的传动中,如运输机械(飞机、汽车)、石油机械和机床、发电机等的传动。
图6-2 同步带截面形状
Pb—节距 ht—齿厚 hs—带厚
(2) 节距制 即同步带的主要参数是带齿节距,按节距大小不同,相应带、轮有不同的结构尺寸。该种规格制度目前被列为国际标准。
由于节距制来源于英、美,其计量单位为英制或经换算的公制单位。
(3) DIN米制节距 DIN米制节距是德国同步带传动国家标准制定的规格制度。其主要参数为齿节距,但标准节距数值不同于ISO节距制,计量单位为公制。在我国,由于德国进口设备较多,故DIN米制节距同步带在我国也有应用。
随着人们对齿形应力分布的解析,开发出了传递功率更大的圆弧齿同步带(图6-3b),紧接着人们根据渐开线的展成运动,又开发出了与渐开线相近似的多圆弧齿形,使带齿和带轮能更好的啮合(图6-3c),使得同步带传动啮合性能和传动性能得到进一步优化,且传动变得更平稳、同步带精确、噪音更小。三种齿形传递能力、噪音水平、打滑扭矩的比较如图6-4。
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a—梯形齿同步带 | b—圆弧齿同步带 | c—近似渐开线齿 |
图6-3 同步带齿形的变迁
a)RPP同步带 |
b)梯形齿同步带 |
c)圆弧齿同步带 |
d)梯形齿双面同步带 |
e)圆弧齿双面同步带 |
f)交错双面齿同步带 |
图6-7 常用同步带结构
2.同步带规格型号
根据国标GB/T11616-1989、GB/T11362-1989,我国同步带型号及标记方法分别如表6-1和图6-8所示。
(四)同步带的设计计算
1.失效形式和计算准则
同步带传动主要失效形式有:
(1) 承载绳断裂 原因是带型号过小和小带轮直径过小等。
表6-1 同步带型号
型 号
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名 称
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节 距
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mm
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in
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||
MXL(Minima Extra Light)
XXL(Extra Extra Light)
XL(Extra Light)
L(Light)
H(Heavy)
XH(Extra Heavy)
XXH(Double Extra Heavy)
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最轻型
超轻型
特轻型
轻 型
重 型
特重型
最重型
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2.032
3.175
5.080
9.525
12.700
22.225
31.750
|
0.08
0.125(1/8)
0.200(1/4)
0.375(3/8)
0.5(1/2)
0.875(7/8)
1.25
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