機電一體化對同步帶傳動選用的要求

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。如果機械系統(tǒng)的精度不能滿足要求，則無論機電一體化產(chǎn)品其它系統(tǒng)工作怎樣精確，也無法完成其預(yù)定的機械操作。
(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(dá)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、三角膠帶優(yōu)點的傳動零件，于1940年由美國尤尼羅爾(Unirayal)橡膠公司首先加以開發(fā)。1946年辛加公司把同步帶用于縫紉機針和纏線管的同步傳動上，取得顯著效益，并被逐漸引用到其他機械傳動上。
1. 分類
(1)．按用途分
(a) 一般工業(yè)用同步帶傳動 即梯形齒同步帶傳動（圖6-1）。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。
(b) 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。
(3) 特種規(guī)格的同步帶傳動 這是根據(jù)某種機器特殊需要而采用的特種規(guī)格同步帶傳動，如工業(yè)縫紉機用的、汽車發(fā)動機用的同步帶傳動。
(4) 特殊用途的同步帶傳動 即為適應(yīng)特殊工作環(huán)境制造的同步帶。
(2). 按規(guī)格制度分
(a) 模數(shù)制  同步帶主要參數(shù)是模數(shù)m(與齒輪相同)，根據(jù)不同的模數(shù)數(shù)值來確定帶的型號及結(jié)構(gòu)參數(shù)。在60年代該種規(guī)格制度曾應(yīng)用于日、意、蘇等國，后隨國際交流的需要，各國同步帶規(guī)格制度逐漸統(tǒng)一到節(jié)距制。目前僅前蘇聯(lián)及東歐各國仍采用模數(shù)制。
(2) 節(jié)距制  即同步帶的主要參數(shù)是帶齒節(jié)距，按節(jié)距大小不同，相應(yīng)帶、輪有不同的結(jié)構(gòu)尺寸。該種規(guī)格制度目前被列為國際標(biāo)準(zhǔn)。
由于節(jié)距制來源于英、美，其計量單位為英制或經(jīng)換算的公制單位。
(3) DIN米制節(jié)距  DIN米制節(jié)距是德國同步帶傳動國家標(biāo)準(zhǔn)制定的規(guī)格制度。其主要參數(shù)為齒節(jié)距，但標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距數(shù)值不同于ISO節(jié)距制，計量單位為公制。在我國，由于德國進(jìn)口設(shè)備較多，故DIN米制節(jié)距同步帶在我國也有應(yīng)用。
2. 同步帶傳動的優(yōu)缺點
(1)．工作時無滑動，有準(zhǔn)確的傳動比
(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
3.  同步帶的結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格
(1)．同步帶結(jié)構(gòu)
同步帶一般由承載繩、帶齒、帶背和包布層組成。
4. 同步帶的設(shè)計計算
(1)．失效形式和計算準(zhǔn)則
同步帶傳動主要失效形式有：
(a) 承載繩斷裂  原因是帶型號過小和小帶輪直徑過小等。
(b) 爬齒和跳齒  原因是同步帶傳遞的圓周力過大、帶與帶輪間的節(jié)距差值過大、帶的初拉力過小等。
(c) 帶齒的磨損  原因是帶齒與輪齒的嚙合干涉、帶的張緊力過大等。
(d) 其他失效方式  帶和帶輪的制造安裝誤差引起的帶輪棱邊磨損、帶與帶輪的節(jié)距差值太大和嚙合齒數(shù)過少引起的帶齒剪切破壞、同步帶背的龜裂、承載繩抽出和包布層脫落等。
在正常的工作條件下，同步帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則是在不打滑的條件下，保證同步帶的抗拉強度。在灰塵雜質(zhì)較多的條件下，則應(yīng)保證帶齒的一定耐磨性。
(2)．同步帶傳動的設(shè)計計算步驟
設(shè)計同步帶傳動的已知條件為：
Pm 需要傳遞的名義功率；
n1、n2 主從動輪的轉(zhuǎn)速或傳動比；
(a) 確定帶的設(shè)計功率；
(b) 選擇帶型和節(jié)距；
(c) 確定帶輪齒數(shù)和節(jié)圓直徑；
(d) 確定同步帶的節(jié)線長度、齒數(shù)及傳動中心距；
(e) 校驗同步帶和小帶輪的嚙合齒數(shù)；
(f) 確定實際所需同步帶寬度；
(g) 帶的工作能力驗算。