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(150040)东北林业大学      郭维忠
(150001)黑龙江省林业厅  赵东万

随着机械工业的发展,同步齿形带广泛应用于机床、汽车飞机等行业,它是借助同步带齿与带轮齿依次啮台来传递动力和运动,从而保证准确的传动比而达到同步的目的(图1)。要想保证传动的准确,就必须使同步带齿的节距与带轮齿的节距相等。然而、同步齿形带属于弹性体,在制造和传力过程中带齿的节距会发生变化.造成同步带齿与带轮齿在啮台时节距不等,出现节距误差.过大的节距误差,会使传动不平稳.产生振动及爬齿现象,而使带齿过早损坏.

 

同步齿形带与带轮啮台-节距误差
 
 

1节距误差的产生

影响节距误差的因素很多,下面就同步齿形带在制造过程和传递运动中所产生的节距误差加以分析.

 

1.1制造过程中影响节距误差的因素
同步齿形带由螺旋式缠绕的线绳,也叫抗拉体或称骨架绳(由玻璃纤维或钢丝做成),带体(氯丁胶料或聚氨脂)和齿面包布层三部分组成。主要影响节距误差的是骨架绳,骨架绳应具有很高的强度,井耐砭复挠曲而不伸长,才能保持节距不变。其在制造时曷产生误差的情况如下。
1)多边形效应产生同步带节距误差在制造时,骨架绳绕在金属模具外圆时.骨架绳与模具齿顶接触部分呈圆弧形,而位于齿槽部分则是直线(见图2).这样就使骨架绳在模具上形成近似的多边形,这种现象,一般称为“多边形效应。所以.实际上骨架绳的长度比预计的短.相应地使同步齿形的节线长度减短,带齿节距相应减少,与带轮齿节距不等

横具  多边形效应 -节距误差
1 齿槽; 2 齿顶 ; 3骨架绳; 4 直线部分;5 圆弧部分;6模具


2)骨架绳在模具上缠绕的松紧程度不同产生的节距误差骨架绳在棋具上缠得过紧,则多连形效应显著,使带的节距相应碱少:而缠得过橙,则使骨架绳鸯曲在基体材料中,当同步齿形带受拉力时,拉直了骨架绳造成带齿节距增大。因此,骨架绳缠得过紧或过松均会使带齿产生节距误差。


3)节项距h数值控制不准而产生的节距误差节顶距h是骨架绳中心线(即节线)至带轮顶之间的距离(见图1),在制造时必须对骨架绳的直径及其在带中的位置加“控制,以保证准确的节顶距h。否则,会引起同步齿形带节线长度和节距的变化。


4)骨架绳在职模时收缩变形产生的节距误差
将同步齿形带从模具中取出后,随带温的下降,带的骨架绳就会冷却而收缩,从而使带的节线长度和节距发生变化。


1.2传动过程影响节距误差的因素


1)多边形效应弓l起的节距误差
同步齿形带带轮相啮合时.带齿进^带轮齿槽,由于同步齿形带工作时受拉力.加之齿厚部分的高度要此齿间丈得害.带的节线将成折线形式包绕在带轮齿槽上,使这部分带的节线与带轮节圆不重合.从而产生了节距误差AP,AP的存在导致带齿不能妥贴地嵌^轮齿槽内.而是搁在齿槽齿廓表面上,由于AP的多次累积.就会使带齿爬到带轮顶圆上,使同步齿形带在带轮顶圆上滑动.这就是所谓爬齿现象,因此.必须设法减少或消除由于多边形效应引起的节距程差。


2)带伸长变形产生的节距误差
同步齿形糟传递动力时将受到拉力作用,而使齿带的骨架绳产生伸长弹性变形,从而使带的节距有所增大,形成节距误差。

 

2 减少和控制节距误差的方法

为了保证传动的准确性,达到传动的同步目的,就要尽量减少和控铆同步齿形带传动的节距误差。根据上述分析可知.节距误差产生的原因很多,我们应针对误差产生的原因采取有效的措施,以达到预期理想的效果。


节距误差主要发生在设计和制造齿形带和带轮上,所以要按]SO和各国关于同步齿形带的标准进行设计,而在制造时一定要严格控制各制造环节,井按檀测要求进行檀测。例如,为了减少和控制名边形效应,在设计时,应对模具外径给以正偏差值.同时根据节顶距h和骨架绳直径的规定数值,在模具上确定骨架绳的相对位置,以保证节顶距h的数值.进而保证同步齿形带的节线长度和带的齿节距。


为了碱少多边形效应,在满足传递有效圆周力的情况下,应尽量采用小节距齿形带传动为宜。在制造过程中,应控制骨架绳的松紧度以及取模时骨架绳的收螭率,为了消除在齿形带开始运转时期结构上的伸长.通过实验,对骨架绳应预先拉仲2~5小时(其拉力等于破坏载荷的3o%)后,再作为制造齿形带的材料,以碱少带节线长度的伸长和带齿节距的变化。


在制造带轮时,为使带轮节距误差不超出允许值,应注意均匀分度和采用专用蒗刀进行加工。由于以上各种因素均与同步带基体材料骨架绳材质、模具材料和制造精度.制造工艺过程等有关,生产厂家应根据具体生产条件进行试验来逐步消除各种影响节距误差的西素,进而达到同步的传动目的,并提高其使坩寿命。

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