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同步帶輪設計及同步帶的選用

Tags:同步帶,同步帶輪人氣:發布: 2014年06月27日

我國現在選用最多的仍然是T型齒同步帶,這種帶稱為“節距制”帶,即以帶齒間的間距為規格的標準,其帶的外形與截形如圖一。       圖一 T型工業同步帶外形與截形  這種帶的齒形為梯形,大多數齒形的夾角為40度,帶的齒高(梯形的高度)、節距(兩齒間的距離)及厚度可以從產品樣本中查到(如:型號為L的T型齒同步帶,其節距Pb為9.525mm 齒高ht為0.51mm 帶厚hs為1.14mm)。實質上,這種節距制傳動帶是一種英制的標準,一英寸等于25.4毫米,每英寸含8英分,即一英分等于3.175毫米,三英分就是9.524毫米,四英分是12.7毫米(在英制度量中以1/8” 1/4” 3/8” 1/2”等方式表述)。  其實,同步帶在傳動時,梯形齒的兩側只能用來和同步帶輪的輪齒貼合,以便能夠傳遞帶和同步帶輪之間的轉動力矩,當轉動力矩傳遞到同步帶上之后,就要依靠同步帶本身來傳遞產生力矩的拉力,也就是說此時同步帶的作用與平皮帶完全一樣了。
    圖二 承載繩的位置  從帶的截形圖看,如果同步帶只用單一材料制作,上述拉力只能夠由連接兩帶齒之間那一薄層來承受,這對于制作同步帶的基底材料聚氨酯橡膠而言是不可能的。所以同步帶還需要做成一種復合型的結構——在同步帶聚氨酯橡膠基底材料中加入尼龍繩、錦綸繩或鋼絲繩作為“承載繩”,這些承載繩安置就在“薄層”的位置(見圖二),它們和同步帶基底材料緊密結合,帶齒受到的傳動力直接傳遞到承載繩上,完成拉力的傳遞。

 在帶傳動中,傳動帶本身一定是有彈性、會出現“緊邊”“松邊”、緊邊長度被拉長、松邊長度相對較短的問題,而同步帶內的承載繩就不容易被拉力“拉長”,所以同步帶就能夠實現恒定速比的傳動,由此可見所謂“恒定速比”不僅是指宏觀上兩根軸之間的轉速比值,而且也應該包含每一個傳動時刻兩根軸之間的角速度比值。
    圖三 同步帶輪與同步帶位置關系  有了以上的基礎,理解傳動時同步帶輪與同步帶的位置關系就比較容易了(圖三)。從圖中可以看出,雖然傳動時同步帶輪的齒頂圓只能與同步帶齒凸起的底部相貼合,但是實際上同步帶長度不變的位置仍然在承載繩處,因此在傳動中同步帶輪的作用直徑(計算速比的直徑)卻在同步帶輪齒頂的“上面”,此直徑可從相關的表格中查到、計算出來。  大多數情況下,為使結構的體積盡可能緊湊,同步帶輪的直徑總是希望小一些為好,一般情況下只要結構尺寸比較合理,受力校核不會不合格的。  由于T型同步帶是英制的,所以所有計算得到的尺寸必然不是整數,在關于同步帶齒形及相關尺寸設計計算中不需要把所得到的尺寸進行圓整。  履帶足所需要的雙面同步帶最好選用內、外部的齒交錯排列的方式,這樣帶的強度可能比較好一些,但這樣的方式對帶的彎曲柔性稍微有點影響。

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