同步輪帶選型計算與安裝

1、 同步輪同步帶的選型方法同步輪的作用為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，通常對機電一體化系統(tǒng)提出以下要求：(1)高精度 精度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是機電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)性能、工藝水平和功能比普通的機械產(chǎn)品都有很大的提高，因此機電一體化機械系統(tǒng)的高精度是其首要的要求。(2) 快速響應(yīng)性 即要求機械系統(tǒng)從接到指令到開始執(zhí)行指令指定的任務(wù)之間的時間間隔短，這樣控制系統(tǒng)才能及時根據(jù)機械系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息，下達指令，使其準(zhǔn)確地完成任務(wù)。(3) 良好的穩(wěn)定性 即要求機械系統(tǒng)的工作性能不受外界環(huán)境的影響，抗干擾能力強。同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點的傳動零件。由于同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角

2、膠帶優(yōu)點的傳動零件1按用途分一般工業(yè)用同步帶傳動 即梯形齒同步帶傳動。它主要用于中、小功率的同步帶傳動，如各種儀器、計算機、輕工機械中均采用這種同步帶傳動。高轉(zhuǎn)矩同步帶傳動又稱HTD帶(High Torque Drive)或STPD帶傳動(Super Torque Positive Drive)。由于其齒形呈圓弧狀(圖6-2)，在我國通稱為圓弧齒同步帶傳動。它主要用于重型機械的傳動中，如運輸機械(飛機、汽車)、石油機械和機床、發(fā)電機等的傳動。常用的同步輪可分為AT5、AT10、T5、XH、H、L、XL、3M、5M、8M、S5M、S8M等開口、接駁同步帶。廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)，如陶瓷、食品、石材、

3、煙草、木工、印刷、紡織包裝等同步帶傳動的優(yōu)點(1)工作時無滑動，有準(zhǔn)確的傳動(2)傳動效率高，節(jié)能效果好(3)傳動比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊(4)維護保養(yǎng)方便，運轉(zhuǎn)費用低(5)惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作四.同步輪的選型步驟同步帶傳動機構(gòu)一般按以下步驟進行計算與選型(1)設(shè)計條件同步帶傳動設(shè)計,通常都是在以下已知條件下進行的同步帶需要傳遞的功率主動輪轉(zhuǎn)速、從動輪轉(zhuǎn)速或傳動比同步帶輪安裝中心距離;工作條件等需要計算選型確定的項目包括同步帶節(jié)距、寬度、節(jié)線長度、實際中心距、同步帶輪齒數(shù)等,并將各參數(shù)用符號表示再向制造商訂購?fù)綆?、同步帶輪?) 根據(jù)轉(zhuǎn)速、功率選定同步帶帶型同步帶帶型選型就是根據(jù)同步帶所需要

4、傳遞的負載功率及主動輪轉(zhuǎn)速選擇合適的同步帶齒型及節(jié)距不同節(jié)距齒型的同步帶其單位寬度所能夠傳遞的功率是不同的,同一規(guī)格的同步帶在不同的轉(zhuǎn)速下所能夠傳遞的功率也不同。為了方便用戶正確地選用同步帶,制造商對不同類型、不同節(jié)距的同步帶在不同轉(zhuǎn)速下能夠傳遞的功率制成圖表,用戶可以根據(jù)圖表接選用合適的同步帶類型和節(jié)距例如圖14-13為圓弧齒型同步帶帶型選型圖,表示常用的節(jié)距規(guī)格。3M表示同步帶的節(jié)距為3mm(其余類似),每一種節(jié)距都有其合適的工作范圍,陰影部分表示相鄰的兩種節(jié)距的同。3) 選定同步帶輪齒數(shù)同步帶輪直徑越小,同步帶工作時的彎曲應(yīng)力越大容易造成疲勞破壞,所以帶輪的直徑不能過小。也就是說在一定的

5、主動輪轉(zhuǎn)速、一定的節(jié)距前提下,同步帶主動輪齒數(shù)Z1不能低于某一最低齒數(shù)Z-,即Z1Zmm根據(jù)不同的帶輪轉(zhuǎn)速與節(jié)距,制造商將上述最低齒數(shù)Zmn編成表格(見表14-1)。使用吋直接根據(jù)節(jié)距及轉(zhuǎn)速就可以查出主動輪需要的最小齒數(shù)的同步帶輪齒數(shù)系列為22、23、2456,齒數(shù)大小是連續(xù)排列的接根據(jù)制造商的樣本選擇與計算值最接近的從動輪標(biāo)準(zhǔn)齒數(shù)。例如某制造商節(jié)距為8M主動輪齒數(shù)Z1確定后,根據(jù)式(14-3)就可以計算出從動輪的齒數(shù)Z2。同樣可以直(4) 計算同步帶理論節(jié)線長度計算同步帶理論節(jié)線長度時,通常將同步帶傳動系統(tǒng)進行簡化,同步帶用節(jié)線表示同步帶輪用節(jié)圓表示,如圖14-14所示同步帶輪的節(jié)圓直徑分別

6、可以由式計算得出,L同步帶的理論節(jié)線長度A同步帶輪的初定中心距D1同步帶輪主動輪節(jié)圓直徑D2同步帶輪從動輪節(jié)圓直徑5選定同步帶標(biāo)準(zhǔn)節(jié)線長度查表得出(6)確定實際中心距由于選定的同步帶標(biāo)準(zhǔn)長度不是與初始選定的中心距嚴(yán)格對應(yīng)的,按選定的同步帶標(biāo)準(zhǔn)長度及同步帶輪尺寸對應(yīng)的實際中心距也肯定不同于初始選定的中心距。同步帶寬度的選定原則選定同步帶寬度時必須保證同步帶寬度大于以下最小值其中,以下參數(shù)可以從制造商的樣本資料或有關(guān)同步帶設(shè)計手冊中查得: bs-同步帶實際寬度,mmb某種節(jié)距同步帶系列的最小寬度,mm;P設(shè)計負載功率,W;P。-最小同步帶寬度能傳遞的額定功率,W;K1-同步帶長度系數(shù),根據(jù)實際同步

7、帶長度范圍查表取值;Kz嚙合齒數(shù)系數(shù),根據(jù)同步帶與同步帶輪的實際嚙合齒數(shù)確定,當(dāng)嚙合齒數(shù)Zm6時Kz=1,當(dāng)嚙合齒數(shù)2Zn<6時Kz=1-0.2(6-Zm)。同步帶寬度也是按系列生產(chǎn)的,例如表143為某制造商提供的圓弧齒型同步帶標(biāo)準(zhǔn)寬度系列。同步帶傳動計算實例例14-1某沿水平方向輸送的皮帶輸送系統(tǒng),假設(shè)皮帶主動輪采用電機通過同步帶進行驅(qū)動,要求如下皮帶運行速度v=36m/min皮帶主動輪直徑D=80mm設(shè)計負載功率P=傳動動力x過載系數(shù)P=80過載系數(shù)=ko+Kr+Ki同步帶輪初定中心距a=250mm同步帶傳動比i試根據(jù)上述使用要求,設(shè)計同步帶傳動系統(tǒng)。電機輸出轉(zhuǎn)速1350r/min后

8、,首先通過減速器減速,然后通過同步帶由于同步帶傳動比i=l,所以皮帶主動輪的轉(zhuǎn)速與電機減速器的輸出轉(zhuǎn)速相等設(shè)皮帶輪主動輪轉(zhuǎn)速為n1,根據(jù)皮帶速度V=n1D,得經(jīng)過試算,發(fā)現(xiàn)選擇減速器的減速比為75時為最佳選擇,此時減速器輸出轉(zhuǎn)速為1350/75=18r/min,皮帶主動輪的轉(zhuǎn)速n1也為18r/min輸送皮帶速度驗算皮帶速度符合設(shè)計要求。2根據(jù)轉(zhuǎn)速功率選定同步帶帶型根據(jù)圖14-13,本例中主動輪轉(zhuǎn)速18r/min及負載功率80W都屬于節(jié)距為8M的圓弧齒型同步帶工作范圍,因此最后選定8M的圓弧齒型同步帶,即節(jié)距為8mm3選定同步帶輪齒數(shù)根據(jù)本例的工作條件同步帶輪節(jié)距為8M、同步帶主動輪轉(zhuǎn)速為18r

9、/min情況下,據(jù)表14-1可知同步帶主動輪齒數(shù)不能低于最低齒數(shù)22,根據(jù)空間情況最后選定齒數(shù)28計算同步帶理論節(jié)線長度本例中初定的中心距a=250mm,根據(jù)式(14-2)得到同步帶輪的節(jié)圓直徑 根據(jù)式(14-5)得到需要的同步帶理論節(jié)線長度為由表14-2理論節(jié)線長度724mm不是標(biāo)準(zhǔn)長度,但最接近該計算值的標(biāo)準(zhǔn)長度為720mm,因此最后選定同步帶實際節(jié)720mm5確定實際中心距按同步帶實際節(jié)線長度720mm,同步帶輪齒數(shù)Z1=Z2=28,直接查閱制造商的相關(guān)表格資料可得滿足上述條件的同步帶輪實際中心距為248mm,與原初定的中心距250mm稍有差別。實際中心距也可以根據(jù)式(14-5)進行反向

10、計算選定同步帶寬度根據(jù)式(14-6)計算同步帶寬度,其中所需要的參數(shù)分別為bs節(jié)距為8M的同步帶系列的最小寬度為20mmP設(shè)計負載功率80WP08M系列同步帶最小寬度為20mm時能傳遞的額定功率為60WKt-同步帶長度系數(shù),實際同步帶長度720mm時查閱制造商資料數(shù)據(jù)取值K1=0.9Kz嚙合齒數(shù)系數(shù),在傳動比i=1時,共有一半的齒參與嚙合,所以嚙合齒數(shù)Zm=28/2=14,嚙合系數(shù)Kz=1實際帶霓要求滿足條件查表14-3,8M節(jié)距的圓弧齒型同步帶標(biāo)準(zhǔn)寬度為20、25、30、40、50、60、70、85mm:根據(jù)上述計算結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)寬度為30mm本例中同步帶可以表示為“HTD-7208M-30同步帶輪也可以表示為“P28HITD8M一30-F”,其中主動輪與從動輪規(guī)格相同。同步帶安裝1安裝同步帶時應(yīng)該先縮