同步帶傳動(dòng)受力情況的分析

1、同步帶受力情況的分析1張緊力同步帶安裝時(shí)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(guò)小會(huì)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(guò)大而使帶斷裂或帶齒斷裂；初拉力過(guò)小還會(huì)使同步帶傳遞運(yùn)動(dòng)的精度降低，帶的振 動(dòng)噪音變大。而初拉力過(guò)大則會(huì)使帶的壽命降低， 傳動(dòng)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(dòng)合宜的張緊力是保證同 步帶傳動(dòng)正常工作的重要條件。設(shè)Fo為同步帶傳動(dòng)時(shí)帶的張緊力，F(xiàn)i、F2、F分別為帶傳動(dòng)工作時(shí)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，同步帶運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)緊邊帶的彈性伸

2、長(zhǎng)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Fi-F=F-F2 或Fi + F2=2F。、Fo=O.5（ Fi + F2）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式2-1式2-2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/T 7512.3-1994壓軸力Q計(jì)算如下所示：Q= Kf(FF2) N當(dāng)工況系數(shù)kA -1.3時(shí):Q=0.77KF(F1 F2) N式中：Kf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)上圖中冷為小帶輪包角， ”180 - ddl 57.3aKa為工況系數(shù)，

3、對(duì)于醫(yī)療機(jī)械，其值如圖 2-3所示:工況聚 磯 I An CB/T 1)36219M9. JH/T 7312. 31994 IT 機(jī)史電歲機(jī)tH%式.冊(cè)涉魁曲機(jī)），血檢電該磯交ift電坊機(jī)I fcHtti,大帛珪 ft *4!*tit.申）凰內(nèi)世凰3 *5 F軸 |控廉*悄14*343 -5蠱 IQ16 g 14卄“機(jī)址印凱.觀打時(shí)植載恢機(jī)，博儀桃Ktt1.0L21.41.2k* 16L114a.frL4 LAL齡圖2-3醫(yī)療機(jī)械的工況系數(shù)對(duì)于醫(yī)療機(jī)械，取Ka=1.2,所以有壓軸力Q=Kf（FF2）N，其中Kf值大于0.5另外由式1-1有張緊力F0=0.5（ F1+ F2）o由此可看出壓軸力大

4、于張緊力，故設(shè)計(jì)時(shí)只需計(jì)算傳動(dòng)中所受的壓軸力，Q=Kf（Fi F2） No而帶的緊邊張力與松邊張力分別由下面公式所得：式2-4FI 2 5 p V N式 2-3F250Fd/V式中：V為帶速，m/s ；Pd為設(shè)計(jì)功率，Pd = KaP , KW ; Ka為工況系數(shù)，P為需傳遞的名義功率（KW ）。 所以壓軸力為:式2-51500KfKaPV對(duì)于頻繁正反裝、嚴(yán)重沖擊、緊急停機(jī)等非正常傳動(dòng)，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(shí)其工作過(guò)程是“加速-勻速-減速”的過(guò)程。在勻速時(shí)，電機(jī)所受負(fù)載為工件與導(dǎo)軌的滑動(dòng)負(fù)載；電機(jī)加速時(shí)主要考慮慣性負(fù)載；如電機(jī)直接啟動(dòng)，即轉(zhuǎn)速直接從0跳到所規(guī)定的轉(zhuǎn)速時(shí)

5、，電機(jī)的滑動(dòng)負(fù)載和慣性負(fù)載均 要考慮。一般情況下電機(jī)傳遞的負(fù)載約為滑動(dòng)負(fù)載的 23倍。所以對(duì)于頻繁正反 轉(zhuǎn)、嚴(yán)重沖擊的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)：同步帶需傳遞的名義功率應(yīng)是同步帶正 常傳動(dòng)需傳遞的功率的23倍。電機(jī)在加速時(shí)的加速轉(zhuǎn)矩：T二J 1式2-6式中： T電機(jī)加速時(shí)的加速轉(zhuǎn)矩；J 負(fù)載的運(yùn)動(dòng)慣量與同步輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；-電機(jī)在加速時(shí)的角加速度。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。F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05101520CMK243CMK244CMK24520253452/

6、電動(dòng)機(jī)自重以下CMK256CMK258546789130/CMK264CMK266CMK268546789130/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(duì)應(yīng)的外形尺寸及軸的大小如圖2-4、2-5、2-6所示:L1-泳 4?圖2-4 CMK24系列電機(jī)主要尺寸圖81凸圖2-5 CMK25系列電機(jī)主要尺寸圖L4E9、54. 76圖2-6 CMK26系列電機(jī)主要尺寸圖設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)即可計(jì)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。且從式式2-5速度以及實(shí)

7、際傳動(dòng)情況的小 1500KfKaP “ QNV中可看出作用在電機(jī)軸上的壓軸力受所需傳遞的功率 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 Kf值（Kf1）；2 在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下減少同步帶的寬度， 并安裝時(shí)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(cè)同步帶的張緊是靠加張緊輪的形式來(lái)控制的，如圖3-1：etc圖3-1同步帶的張緊張緊力通常是通過(guò)在帶與帶輪的切點(diǎn)中心，加一垂直于帶的載荷 規(guī)定的撓度f(wàn)來(lái)控制的，如圖3-2：Wd,使其產(chǎn)生圖3-2同步帶的檢驗(yàn)Ift 明* 申心 * KB叫大鼻耙HfiL桂亠巾片 帯煌.BlFtfiEILtt.Jtft D I 87 人初長(zhǎng)力.丸鼻長(zhǎng)H I WJ對(duì)于公司常用的圓弧齒同步帶，3m及5m型號(hào)的同步帶所對(duì)應(yīng)的載荷 Wd如下圖：* 13-l-BA的ft荷即*