同步带

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一条同步带
降低带轮并拆除附件后,露出Nissan RB30E Engine上的发动机正时皮带

同步带,也称齿形带正时带无滑差带[1]。与常见的普通V带平带带传动方式相似,同步带是一种挠性传动形式。

V带、平带等传统带传动方式完全依赖摩擦力传递力,其不可避免的有相对滑动,会导致其实际减速比高于理论减速比,且会随载荷变化而变化,无法精确的传导运动。与之不同,同步带的工作面具有齿形,与带轮的齿槽啮合传动,并由带的抗拉层承受负载以保持其节线长度不变,故带与带轮间没有相对滑动,主、从动轮间可以保持同步传动。由于其主要依赖齿面正压力传递力,故其带轮尺寸、中心距可以减小,速比可达10,传动效率可达99.5%,带速可达50m/s。 [2]

由于同步带的这些特征,它不仅可以用来传递运动功率,也常用于伺服机构中,进行机构的定位[1]

同步带结构[编辑]

同步带带体可以分为四个主要部分:胶层,包布层,带齿层和强力层[1]

强力层[编辑]

强力层由抗拉的绳,通常是表面处理过的玻璃纤维聚芳酰胺纤维绳构成。本层是主要承受负载的部分。

带齿层[编辑]

带齿层是同步带与带轮接触的部分,其齿形必须准确、不易变形才能起到精确传递运动的功能。其齿根线大致处于节线的位置,保证弯曲时无周节变化。

包布层[编辑]

包布层包裹在整个带齿层上,起到保护、防开裂的作用。

胶层[编辑]

胶层也称带背,它的主要功能是将强力层的抗拉材料粘在带的节线位置,并保护抗拉材料。

分类[编辑]

按照齿形进行分类,同步带主要分为梯形齿圆弧齿两大类。与齿轮传动相对应,前者的带轮齿形为渐开线(简单的也可以采用梯形齿形),而后者则对应圆弧齿形。

目前,梯形齿同步带的发展较成熟,已有ISO 5296:1982、GB/T 11616-1989等标准规定其标准尺寸[3]。而圆弧齿的性能较优良,可以传递更大的扭矩。

按照齿的方向进行分类,可以分为单面齿、双面齿;其中,双面齿又分为A、B两种类型,前者两面的齿对称排布,而后者两面齿交错排布。

规格[编辑]

同步带的尺寸规格包括带的节距,带齿的参数,带长、带宽、带高等。

其中,带的节距与齿轮相似,大致可分为周节制模数制和特殊节距三大类。周节制是以英制节距p_b为基准,分为从MXL到XXH七种。而模数制则是以公制模数m为准,有1、1.5、2mm等。目前,在中国大陆,模数制已渐渐为周节制所取代[1]。特殊节距同步带则有T2.5、T5、T10、T20等,其节距分别为2.5、5、10、20mm。

GB/T 11616-1989中同步带的节距[3]
节距种类 节距/英寸 节距/mm
MXL 0.080 2.032
XXL 0.125 3.175
XL 0.200 5.080
L 0.375 9.525
H 0.500 12.700
XH 0.875 22.225
XXH 1.250 31.75


参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 罗善明 余以道 郭迎福 诸世敏. 带传动理论与新型带传动. 北京: 国防工业出版社. 2006: 114–117. ISBN 7-118-04340-0. 
  2. ^ 常德功 樊智敏 孟兆明. 带传动和链传动设计手册. 北京: 化学工业出版社. 2009. 76. ISBN 978-7-122-06517-9. 
  3. ^ 3.0 3.1 GB/T 11616-1989 同步带尺寸. 上海胶带厂. 中国石油和化学工业协会. 1989-08-30 [2011-06-28].