同步带传动受力情况分析.docx

同步带传动受力状况分析同步带受力状况的分析1 张紧力同步带安装时必然进行适合的张紧，以使带拥有必然的初拉力（张紧力） 初拉力过小会使同步带在运行中因齿合不良而发生跳齿现象， 在跳齿的瞬时， 可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂； 初拉力过小还会使同步带传达运动的精度降低， 带的振动噪音变大 而初拉力过大则会使带的寿命降低， 传动噪音增大， 轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低 故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件设 F0 为同步带传动时带的张紧力， F1 、 F2 、 F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力为了保证同步带在带轮上齿合靠谱、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性缩短量应保持近似相等 所以，紧边拉力的增添量应等于松边拉力的减少许，即F1 - F0 = F0 - F2 或 F1 +F2 =2F0 、 F0 =（ F1 + F2 ） 式 1-12 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图 2-1所示：图 2-1 同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准 JB/T 压轴力 Q计算以下所示：Q= K F ( F1 F2 ) N 式 2-1当工况系数 K A 时：Q=K F ( F1 F2 ) N式 2-2式中： K F ――矢量相加修正系数，如图2-2 ：图 2-2 矢量相加修正系数上图中1 为小带轮包角，d2d157.3。

1 180aK A 为工况系数，关于医疗机械，其值如图 2-3 所示：图2-3医疗机械的工况系数关于医疗机械，取K A =，所以有压轴力Q=KF( F1F2 )N，此中K F值大于其他由式1-1有张紧力F0 =（ F1 + F2 ）由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=K F (F1 F2 ) N 而带的紧边张力与松边张力分别由下边公式所得：F11250Pd / V N式 2-3F2250 Pd / V N式 2-4式中：V 为带速， m / s ；Pd 为设计功率， Pd K A P ，KW； K A 为工况系数， P 为需传达的名义功率（ KW）所以压轴力为：1500K F K APN式 2-5QV关于屡次正反装、 严重冲击、紧迫停机等非正常传动， 需视详细状况修正工况系数其他步进电机在工作时其工作过程是 “加快 - 匀速 - 减速”的过程在匀速时，电机所受负载为工件与导轨的滑动负载；电机加快时主要考虑惯性负载； 如电机直接启动，即转速直接从 0 跳到所规定的转速时， 电机的滑动负载和惯性负载均要考虑一般状况下电机传达的负载约为滑动负载的 2~3 倍。

所以关于屡次正反转、严重冲击的传动机构， 设计计算时： 同步带需传达的名义功率应是同步带正常传动需传达的功率的 2~3 倍从构造上讲： 如所需的压轴力小于步进电机轴赞同的悬挂负载， 即可不用加联轴器下表为东方马达步进电机赞同悬挂负载及赞同轴向负载：赞同悬挂负载品名距轴端的距离赞同轴向负载05101520CMK243CMK24420253452/CMK245CMK256546789130/电动机自重以下CMK258CMK264CMK266546789130/CMK268表 2-1 东方马达步进电机赞同悬挂负载及赞同轴向负载上表中各系列步进电机所对应的外形尺寸及轴的大小如图 2-4 、 2-5 、2-6 所示：图 2-4 CMK24 系列电机主要尺寸图图 2-5 CMK25 系列电机主要尺寸图图 2-6 CMK26 系列电机主要尺寸图设计时依据所设计的传动系统即可计算出作用在步进电机轴上的压轴力， 再依据所波及的步进电机由上图表中查出电机轴的赞同负载， 两比较较，只需压轴力小于电机轴的赞同悬挂负载即可且从式Q1500 K F K A P式 2-5NV中可看出作用在电机轴上的压轴力受所需传达的功率、速度以及实质传动状况的影响。

在应用中减少压轴力的方法有：1 减少同步带小带轮的包角，即采纳小带轮带大带轮的形式，这样能够减少 K F 值（ K F <1）；2 在知足设计要求的状况下减少同步带的宽度， 并安装时使同步带离步进电机轴的端面更远，这样可增添电机所赞同的悬挂负载3 同步带张紧的检测同步带的张紧是靠加张紧轮的形式来控制的，如图 3-1 ：图 3-1 同步带的张紧张紧力平常是经过在带与带轮的切点中心，加一垂直于带的载荷 Wd，使其产生规定的挠度 f 来控制的，如图 3-2 ：图 3-2 同步带的查验关于企业常用的圆弧齿同步带， 3m及 5m型号的同步带所对应的载荷 Wd以以下列图：检测时一般应控制 f 20mm，如 a 特别大或特别小，则应相应增减 Wd值。