同步帶傳動受力情況分析

1、同步帶傳動受力情況分析（壓軸力與張緊力計算）同步帶受力情況的分析1張緊力同步帶安裝時必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹埦o，以使帶具有一定的初拉力（張緊力）。初拉力過小會使同步帶在運(yùn)轉(zhuǎn)中因齒合不良而發(fā)生跳齒現(xiàn)象，在跳齒的瞬間，可能因 拉力過大而使帶斷裂或帶齒斷裂；初拉力過小還會使同步帶傳遞運(yùn)動的精度降低，帶的振動噪音變大。而初拉力過大則會使帶的壽命 降低，傳動噪音增大，軸和軸承上的載荷增大，加劇軸承的發(fā)熱和使軸承壽命降低。故控制同步帶 傳動合宜的張緊力是保證同步帶傳動正常工作的重要條件。設(shè)為同步帶傳動時帶的張緊力，、F分別為帶傳動工作時帶的緊邊拉力、松邊拉力、和有效拉 力。為了保證同步帶在帶輪上齒合可靠、不跳齒，

2、同步帶運(yùn)轉(zhuǎn)時緊邊帶的彈性伸長量與松邊帶的彈 性收縮量應(yīng)保持近似相等。因此，緊邊拉力的增加量應(yīng)等于松邊拉力的減少量，即-=-或+=2、=0.5（+）式1-12壓軸力壓軸力即為同步帶作用在軸上的力，是緊邊拉力與松邊拉力的矢量和，如圖2-1所示: 圖2-1同步帶的壓軸力、緊邊拉力、松邊拉力據(jù)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)JB/T7512.3-1994壓軸力Q計算如下所示: Q=N式2-1當(dāng)工況系數(shù)1.3時：Q=0.77N 式2-2式中：矢量相加修正系數(shù)，如圖2-2：圖2-2矢量相加修正系數(shù)上圖中為小帶輪包角，。為工況系數(shù)，對于醫(yī)療機(jī)械，其值如圖2-3所示：圖2-3醫(yī)療機(jī)械的工況系數(shù)對于醫(yī)療機(jī)械，取=1.2，所以有壓軸力Q

3、=N，其中值大于0.5。另外由式1-1有張緊力=0.5（ +）。由此可看出壓軸力大于張緊力，故設(shè)計時只需計算傳動中所受的壓軸力，Q=N。而帶的緊邊張力與松邊張力分別由下面公式所得：N 式 2-3N 式2-4 式中：V為帶速，；為設(shè)計功率，KW； 為工況系數(shù)，P為需傳遞的名義功率（KW）。所以壓軸力為：N式2-5對于頻繁正反裝、嚴(yán)重沖擊、緊急停機(jī)等非正常傳動，需視具體情況修正工況系數(shù)。另外步進(jìn)電機(jī)在工作時其工作過程是“加速-勻速-減速”的過程。在勻速時，電機(jī)所受負(fù)載為 工件與導(dǎo)軌的滑動負(fù)載；電機(jī)加速時主要考慮慣性負(fù)載；如電機(jī)直接啟動，即轉(zhuǎn)速直接從0跳到所規(guī)定的轉(zhuǎn)速時，電機(jī)的滑動負(fù)載和慣性負(fù)載均要

4、考慮。一 般情況下電機(jī)傳遞的負(fù)載約為滑動負(fù)載的23倍。所以對于頻繁正反轉(zhuǎn)、嚴(yán)重沖擊的傳動機(jī)構(gòu)，設(shè) 計計算時：同步帶需傳遞的名義功率應(yīng)是同步帶正常傳動需傳遞的功率的23倍。從結(jié)構(gòu)上講：如所需的壓軸力小于步進(jìn)電機(jī)軸容許的懸掛負(fù)載，即可不必加聯(lián)軸器。下表為東方馬達(dá)步進(jìn)電機(jī)容許懸掛負(fù)載及容許軸向負(fù)載：品名容許懸掛負(fù)載距軸端的距離容許軸向負(fù)載05101520CMK24320253452/電動機(jī)自重以下CMK244CMK245CMK256546789130/CMK258CMK264546789130/CMK266CMK268 表 2-1 東方馬達(dá)步進(jìn)電機(jī)容 許懸掛負(fù)載及容許軸向負(fù)載上表中各系列步進(jìn)電機(jī)所對

5、應(yīng)的外形尺寸及軸的大小如圖2-4、2-5、2- 6所示：圖2-4CMK24系列電機(jī)主要尺寸圖圖2-5CMK25系列電機(jī)主要尺寸圖圖2-6CMK26系列電機(jī)主要尺寸圖 設(shè)計時根據(jù)所設(shè)計的傳動系統(tǒng)即可計算出作用在步進(jìn)電機(jī)軸上的壓軸力，再根據(jù)所涉及的步進(jìn)電機(jī) 由上圖表中查出電機(jī)軸的容許負(fù)載，兩相比較，只要壓軸力小于電機(jī)軸的容許懸掛負(fù)載即可。且從式N式2-5中可看出作用在電機(jī)軸上的壓軸力受所需傳遞的功率、速度以及實際傳動情況 的影響。在應(yīng)用中減少壓軸力的方法有：1減少同步帶小帶輪的包角，即采用小帶輪帶大帶輪的形式，這樣可以減少值（1）；2在滿足設(shè)計要求的情況下減少同步帶的寬度，并安裝時使同步帶離步進(jìn)電機(jī)軸的端面更遠(yuǎn)，這樣 可增加電機(jī)所容許的懸掛負(fù)載。3同步帶張緊的檢測同步帶的張緊是靠加張緊輪的形式來控制的，如圖3-1：圖3-1同步帶的張緊張緊力通常是通過在帶與帶輪的切點中心，加一垂直于帶的載荷Wd，使其產(chǎn)生規(guī)定的撓度f來控制的，如圖