〖實例8〗同步齒形帶傳動的精度

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鬼魅道長

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發表于 2014-12-9 14:15:34 | 只看該作者 |只看大圖 |倒序瀏覽 |閱讀模式

本帖最后由鬼魅道長于 2018-11-29 00:07 編輯

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〖實例8〗同步齒形帶傳動的精度

同步帶具有定比傳動，高速，低噪，無需潤滑以及輕質，可實現大中心距等優點，在各種精密儀器中廣泛使用。

1. 問題描述

剛做了一個設備，同步帶傳動。帶是梯形齒，步進電機直接傳動。當電機正向旋轉幾周后，再以同樣的周數返回，往復距離為500mm，傳動會有0.2左右的誤差，運行過程中步進電機沒有丟轉現象。想要把精度控制在+0.025，不知是否可行？機構示意如圖8-1，開環傳動。

1. 討論

甲說，一般來說，開環的精度對傳動部件和裝配工藝的依賴比較高，選用質量上乘的同步帶、提高同步輪的精度和適當地張緊同步帶可以顯著提高傳動精度，或者使用多級減速裝置，由于減速比的存在，精度會有所上升；但由于圖8-1可以看出，此結構為典型的同步帶傳動的直線往復單元，所以利用減速比的辦法行不通。

乙提出，同步輪和同步帶組成單級傳動時，僅從裝置本身而言，一般的看法是沒有很高的精度，且重復性很差。原因如下：

1. 同步帶存在彈性變形。

2. 同步帶輪的精度不像齒輪、齒條一樣，有眾多的檢測項目來控制其加工精度，一般帶輪的節距偏差如表8-1，故無反饋的帶輪傳動其重復性可想而之；當正轉數圈再反轉數圈，由于側隙的存在，其重復誤差有0.2是完全可能的。

上述可以很好的說明同步帶在開環傳動時的精度情況，為了增加傳動的平穩性，乙指出，應該加張緊結構并調配好張緊力，其目的是使同步帶在此作用下保持一定的預拉伸量，當達到一定的值時，帶的節距會保持一定的剛性，避免在高速啟停的時候出現較大的伸縮量，增加節距的精度。

丙說，其實同步帶傳動的精度主要還是受限于其加工精度及其本身的彈性；當然如果是負載過高造成步進電機丟轉、主從動輪安裝偏差太大、帶的接頭不好等等因素也會造成精度降低，但討論基本都是在一個相對理想的外部環境的前提下進行的，主要還是從同步帶傳動本身來進行一些探討；

甲希望從結構入手，說，精密機床用同步帶在直線軸是做一級傳動，可以充分發揮電機的性能，安裝精度上也比直聯要求低，空間也可合理布置，同時具有一定的保護作用。二級傳動還是絲杠，精度會好很多，價格也不會增加多少。

對此提問者表示可以作為最后的辦法，但還是希望能夠在現有結構上找到降低誤差的措施。

丁建議，應該將梯形齒換成如圖8-2的圓弧齒；梯形齒在傳動時，帶輪相鄰的兩齒嚙合同步帶的時候，由于張力作用，及同步帶齒的齒頂不與帶輪的齒槽接觸，使得同步帶在帶輪齒槽處的空間被拉成直線，如圖8-3可以明白看出；因此實際上，帶輪和同步帶之間的嚙合關系是由弧運動和弦運動交迭完成的，這叫做多邊形效應。