同步带传动受力情况的分析
同步带传动受力情况的分析
同步带受力情况的分析1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，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递运动的精度降低，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0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、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可靠、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收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =（1F +2F ） 式1-1 2 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 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥时：Q=12()F K F F + N 式2-2 式中： F K ――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1α为小带轮包角，21118057.3d d aα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于。
另外由式1-1有张紧力0F =（1F +2F ）。
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=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带受力情况的分析 1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，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递运动的精度降低，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0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、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可靠、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收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 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 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――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1α为小带轮包角，21118057.3d daα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
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=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带受力情况的分析 1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，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递运动的精度降低，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0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、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可靠、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收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 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 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――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1α为小带轮包角，21118057.3d daα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
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=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)同步带受力情况的分析1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，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递运动的精度降低，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0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、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可靠、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收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-1 2 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 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――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1α为小带轮包角，21118057.3d d aα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
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=12()F K F F + N 。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)[精品文档]
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同步带受力情况的分析1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，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递运动的精度降低，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0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、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可靠、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收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-1 2 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 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――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1α为小带轮包角，21118057.3d d aα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
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=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
带传动的工作情况分析
扭矩 N·m
分析：
在功率一定的情况下，v 减少，圆周力F 增大。所 以，带传动一般放在高速级，以减少圆周力，从而减 少结构尺寸。放在高速级还起到吸震，过载保护的作 用。
当传递的圆周力大于带轮的极限摩擦力，带与 带轮就会打滑。
3、欧拉公式：
当传动带和带轮间有全面滑动趋势时，摩擦力达到
最大值，即有效圆周力达到最大值。此时，忽略离心力
两班制 三班制
2) 包角α
F
2F0 (1
e
f
2
'
) 1
包角α愈大，传递的有效拉力F 愈大。带轮摩擦 力的最大值ΣFmax取决于小带轮包角α1 ,要求 α1 ≥120°。
一般应使松边在上,加大中心距,以增大包角。
包角系数Kα
包角系数Kα
3) 当量摩擦系数f´
当量摩擦系数f´愈大，传 递的有效拉力F 愈大；
受力分析
F0 F2
n1
F0
F2
松边
n2
紧边
FF0 1
F1F0
由于摩擦力的作用，带绕入主动轮的一
边被拉的更紧，拉力由F0 增加到F1。 另一边被放松，拉力由F0 降到F2。
受力分析
两边的拉力差称为有效拉力F，也就是带所传
递的圆周力。（有效拉力等于各点摩擦力的总和）
Fi F F1 F2
(1)
在拉力差所产生的，使v１>v２ ，它是不可避免的。
2、过载打滑
由于载荷过大，需要传递的圆周力超过最大
摩擦力而引起。
1.弹性滑动
带在拉力作用下 弹性伸长，拉力大， 伸长量大。
带绕过主动轮时， 拉力由F1逐渐减少到 F2，带的伸长量也相
应减少。
但是，主动轮的转动是等速的，这就使带与轮之
同步带能承受的扭矩
同步带能承受的扭矩
同步带是一种用于传动的机械元件，其承受的扭矩是其性能的重要参数之一。
同步带能承受的扭矩取决于其工作条件、材料、结构等因素。
首先，同步带能承受的扭矩与其工作条件有关。
在不同的工作环境下，同步带所需承受的扭矩也会有所不同。
例如，在高温或潮湿的环境下，同步带的扭矩承受能力会受到影响，需要选择耐高温、防潮的材料来提高其扭矩承受能力。
其次，同步带能承受的扭矩与其材料有关。
目前市面上的同步带主要有橡胶同步带、聚氨酯同步带等，它们的材料特性不同，其扭矩承受能力也会有所不同。
一般来说，聚氨酯同步带的扭矩承受能力要高于橡胶同步带，因此在一些对承受扭矩要求较高的场合，可以选择聚氨酯同步带。
另外，同步带能承受的扭矩还与其结构有关。
同步带的结构设计会直接影响其扭矩承受能力。
一般来说，增强层越多、层数越多的同步带其扭矩承受能力也会越高。
总的来说，同步带能承受的扭矩是由多种因素共同决定的。
在选择同步带时，需要根据实际工作条件和要求来选择合适的同步带，以保证其能够承受所需的扭矩。
同时，使用过程中也要注意保养和维护，以确保同步带的正常工作和扭矩承受能力。
机械设计基础-7.2带传动的工作情况分析
在各类机械中应用广泛，但摩擦式带传动不适用于对传动比有精确要求的场合。
带传动的工作情况分析是指带传动的受力分析、应力分析、运动分析。
带传动是一种挠性传动，其工作情况具有一定的特点。
一、带传动的受力分析工作拉力带传动尚未工作时，传动带中的预紧力为F0。
带传动工作时，一边拉紧，一边放松，记紧边拉力为F1和松边拉力为F2。
设带的总长度不变，根据线弹性假设（环形带的总长度不变，则可推出紧边拉力的增量应该等于松边拉力的减量）：F1－F0＝F0－F2；或：F1 ＋F2＝2F0；记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为Ff ，其值由带传动的功率P 和带速v 决定。
定义由负载所决定的传动带的有效拉力为Fe ＝P/v ，则显然有Fe ＝Ff 。
取绕在主动轮或从动轮上的传动带为研究对象 ，有：Fe ＝Ff ＝F1－F2；因此有： F1＝F0＋Fe ／2；F2＝F0－Fe ／2；工作中有效拉力的大小取决于所传递功率的大小。
即：)(1000KW V F P e =显然承载能力的大小取决于带两端的拉力差，而不是某个力的大小。
需要传递的功率越大，需要的有效拉力越大。
二、带传动的最大有效拉力及其影响因素带传动的最大有效拉力Fec 有多大？由欧拉公式确定刚刚打滑时，带两端的拉力关系式为： 欧拉公式给出的是带传动在极限状态下各力之间的关系，或者说是给出了一个具体的带传动所能提供的最大有效拉力Fec 。
由欧拉公式可知：(预紧力F0↑→最大有效拉力Fec ↑(包角α↑→最大有效拉力Fec ↑摩擦系数 f ↑→最大有效拉力Fec ↑可知影响带的承载能力的因素：f 、α、0F 。
但注意各个参数都不能过大或过小。
如：初张力太大，带易断裂，拉应力增大，轴上的受力同时增大；相反，太小，易打滑。
μ太大，带轮就要作得粗糙，带易磨损；一般都采用打蜡，在带轮表面加沥青等方法加大摩擦系数。
包角与中心距有关，包角太大，中心距增大，但太大会使结构庞大。
当已知带传递的载荷时，可根据欧拉公式确定应保证的最小初拉力F0。
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同步带受力情况的分析张紧力1。
初拉同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）可能因拉力力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，带的振过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，轴和轴承上的载荷而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，动噪音变大。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
步带传动正常工作的重要条件。
FFF分别为带传动工作时带
的紧边拉、、设F为同步带传动时带的张紧力，210力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运紧边拉力的转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，增加量应等于松边拉力的减少量，即FFFFFFFFFF1-1
式=2 、=0.5（+ -=）-或+20020011212 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 7512.3-1994压轴力Q计算如下所示：
K(F?F) N Q= 式2-1 2F1K?1.3时：当工况系数A K(F?F) 2-2 式Q=0.77
N 21F．
K――矢量相加修正系数，如图2-2：式中：F
图2-2 矢量相加修正系数
d?d??21。
为小带轮包角，上图中?57.3??180??11aK为工况系数，对于医疗
机械，其值如图2-3所示：A
图2-3 医疗机械的工况系数
KK)FF?(K值大于0.5。
对于医疗机械，取=1.2，所以有压轴力Q= N，其中FA21F FFF）。
+=0.5（另外由式1-1有张紧力201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，K(F?F) N 。
Q= 21F而带的紧边
张力与松边张力分别由下面公式所得：
PF?1250V/N 式2-3
d1F?250P/V2-4
式N d2．
m/s；V为带速，式中：
PP?KP，KW；为工况系数，为设计功率，P为需传递的名义K AddA功率（KW）。
所以压轴力为：
1500KKP AF N 式2-5
Q?V需视具体情况修正工对于频繁正反装、
严重冲击、紧急停机等非正常传动，况系数。
在匀速时，减速”的过程。
另外
步进电机在工作时其工作过程是“加速-匀速-如电机电机加速时主要考虑惯性负载；电机所受负载为工件与导轨的滑动负载；电机的滑动负载和惯性负载均跳到
所规定的转速时，直接启动，即转速直接从0所以对于频繁正反要考虑。
一般情
况下电机传递的负载约为滑动负载的2~3倍。
同步带需传递的名义功率应是同步
带正转、设计计算时：严重冲击的传动机构，倍。
常传动需传递的功率的2~3?
电机在加速时的加速转矩：式2-6 ?JT?式中：T——电机加速时的加速
转矩；
J——负载的运动惯量与同步轮的转动惯量折算到电机轴上的转动惯量； ?——电机在加速时的角加速度。
从结构上讲：如所需的压轴力小于步进电机轴容许的悬挂负载，即可不必加联轴器。
下表为东方马达步进电机容许悬挂负载及容许轴向负载：
2-1表东方马达步进电机容许悬挂负载及容许轴向负载
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：
系列电机主要尺寸图CMK24图2-4
图2-5 CMK25系列电机主要尺寸图
系列电机主要尺寸图CMK26 2-6 图
设计时根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，再根据所涉及的步进电机由上图表中查出电机轴的容许负载，两相比较，只要压轴力小于电机轴的容许悬挂负载即可。
且从式
1500KKP AF N 式2-5 Q V中可看出作用在电机轴上的压轴力受所需传递的功率、速度以及实际传动情况的影响。
在应用中减少压轴力的方法有：
K值减少同步带小带轮的包角，即采用小带轮带大带轮的形式，这样可以减少1F K<1）；（F2在满足设计要求的情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，这样可增加电机所容许的悬挂负载。
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：
同步带的张紧图3-1
，使其产生张紧力通常是通过在带与带轮的切点中心，加一垂直于带的载荷Wd ：f来控制的，如图3-2规定的挠度
同步带的检验3-2 图
3m5m型号的同步带所对应的载荷Wd及如下对于公司常用的圆弧齿同步带，
图：
f20mmaWd值。
检测时一般应控制，如特别大或特别小，则应相应增减。