目的：研究分析梯形齒同步帶輪，圓弧齒同步帶輪的結(jié)構(gòu)，對傳動(dòng)的有什么影響，同步帶輪的齒形如何設(shè)計(jì)，滾刀的設(shè)計(jì)及同步帶輪齒形設(shè)計(jì)計(jì)算公式。
問題關(guān)鍵點(diǎn)：同步帶輪齒形，同步帶輪滾刀齒形，同步帶輪設(shè)計(jì)，同步帶輪計(jì)算分析
同步帶輪及同步帶目前在自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域已經(jīng)普遍推廣使用了，同步帶傳動(dòng)使用范圍最廣，綜合了所有膠帶類傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，不管是廣東珠三角的輕工業(yè)，還是北方的重工業(yè)，都能選到型，同步帶規(guī)格上萬種，同步帶在食品加工機(jī)械，玻璃機(jī)械，陶瓷機(jī)械，數(shù)控機(jī)械，農(nóng)機(jī)等領(lǐng)域都普遍性應(yīng)用，還包括一些比較舊的機(jī)械都在將原有的三角帶傳動(dòng)改為如今的同步帶配同步帶輪來傳動(dòng)，國際上普遍上都是用英制的同步帶輪配同步帶來傳動(dòng)，而我國一般采用的是模數(shù)制同步帶來傳動(dòng)，就目前工程師在選型時(shí)基本都是參照國際標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)的，就國標(biāo)模數(shù)制同步帶在國內(nèi)顯能就沒推廣好，使用率不高，絕大部分同步帶輪及同步帶加工廠跟本就沒有模數(shù)制的刀具及模具，就目前比較流行使用的幾種齒有STPD型的高扭矩同步帶輪、AT型的同步帶輪、HTD型的全圓弧齒同步帶輪，還有在機(jī)械手上用得比較多的RPP型同步帶輪。
以上我們是先了解同步帶輪的使用狀況，現(xiàn)在我們來談下節(jié)距制同步帶輪齒形尺寸以及滾刀設(shè)計(jì)，同步帶輪齒形設(shè)計(jì)是依據(jù)同步帶輪滾的設(shè)計(jì)需求再定同步帶輪的齒形尺寸，下面我們一起來分析下同步帶輪及同步帶輪滾刀的一種設(shè)計(jì)方法。
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圖1 同步帶輪基本參數(shù)
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圖2 齒條刀齒形
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圖3 同步帶輪滾刀齒形
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1. 同步帶輪齒形設(shè)計(jì)的重點(diǎn)要素分析
同步帶輪因沒有齒輪使用廣泛，節(jié)距制同步帶輪齒形的一些參數(shù)的計(jì)算和設(shè)計(jì)并沒有成熟的計(jì)算程序和公式，對目前國內(nèi)來說還沒有能自主設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的齒形，也沒有專門的小組來研究，同步帶輪齒形的研發(fā)是一片空白，同步帶輪齒形設(shè)計(jì)需要跟據(jù)傳動(dòng)的工作原理來設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)同步帶輪齒形先要設(shè)計(jì)同步帶輪的滾刀，只有同步帶輪的滾刀可行才能作同步帶輪的齒形作進(jìn)一步設(shè)計(jì)。
同步帶輪的齒形結(jié)構(gòu)見圖A，圖中的Do是節(jié)圓外徑，Paa節(jié)距，它們是同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，其中節(jié)距誤差直接影響傳動(dòng)的同步性，壽命等，D是帶輪的外徑，它是同步帶傳動(dòng)的工作基準(zhǔn)，保證了同步帶傳動(dòng)節(jié)線和節(jié)圓外徑相切并純滾動(dòng)，2∮為齒形角，Do,D, 2∮在同步帶傳動(dòng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中有具體規(guī)定。
圖A中的齒頂圓解半徑rt影響同步帶齒根應(yīng)力集中的大小，齒根圓角半徑rb對于傳動(dòng)的嚙合性能有影響，齒厚Sg關(guān)系到齒側(cè)間隙，影響齒頂和齒根圓角半徑。這些也都沒有明確規(guī)定Sg,rt,rb,rg的尺寸，它們由滾刀處于上下正確位置下切出的尺寸確定，這些就是同步帶輪齒形設(shè)計(jì)的主要問題之一。
同步帶輪的齒形可以是直邊齒，也可以是漸開線齒形，鑒于漸開線齒形的加工工藝性較好，國外一般均采用漸開線齒形，雖同是漸開線齒形，但從圖A中可以看出，同步帶輪的齒形與一般齒輪齒形相比是不同的，同步帶輪節(jié)圓在齒頂圓外，齒高度明顯較小，齒形曲線趨近于直線，這樣同步帶輪齒開設(shè)計(jì)的另一個(gè)要素就是要計(jì)算出在正確的對刀尺寸條件下，同步帶輪應(yīng)切出的正確齒厚尺寸，以保證設(shè)計(jì)需要的齒厚和齒頂圓角半徑，受力深度的合理性，在同步帶輪圖上應(yīng)標(biāo)注出固定弦齒厚測量尺寸，顯然，其計(jì)算公式不能套用齒輪的計(jì)算方法。
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