〖實例8〗同步齒形帶傳動的精度

鬼魅道長

說在前面的話：http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod ... &extra=page%3D3

〖實例8〗同步齒形帶傳動的精度

同步帶具有定比傳動,，高速,，低噪,，無需潤滑以及輕質(zhì),，可實現(xiàn)大中心距等優(yōu)點,，在各種精密儀器中廣泛使用,。

1.    問題描述

剛做了一個設(shè)備,，同步帶傳動。帶是梯形齒,，步進電機直接傳動,。當(dāng)電機正向旋轉(zhuǎn)幾周后，再以同樣的周數(shù)返回,，往復(fù)距離為500mm,，傳動會有0.2左右的誤差，運行過程中步進電機沒有丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象,。想要把精度控制在+0.025,，不知是否可行？機構(gòu)示意如圖8-1,，開環(huán)傳動,。

1.    討論

甲說，一般來說,，開環(huán)的精度對傳動部件和裝配工藝的依賴比較高,，選用質(zhì)量上乘的同步帶、提高同步輪的精度和適當(dāng)?shù)?strong>張緊同步帶可以顯著提高傳動精度,，或者使用多級減速裝置,，由于減速比的存在，精度會有所上升,；但由于圖8-1可以看出,，此結(jié)構(gòu)為典型的同步帶傳動的直線往復(fù)單元，所以利用減速比的辦法行不通,。

乙提出,，同步輪和同步帶組成單級傳動時，僅從裝置本身而言,，一般的看法是沒有很高的精度,，且重復(fù)性很差。原因如下：

1.     同步帶存在彈性變形,。

2.     同步帶輪的精度不像齒輪,、齒條一樣，有眾多的檢測項目來控制其加工精度,，一般帶輪的節(jié)距偏差如表8-1,，故無反饋的帶輪傳動其重復(fù)性可想而之,；當(dāng)正轉(zhuǎn)數(shù)圈再反轉(zhuǎn)數(shù)圈，由于側(cè)隙的存在,，其重復(fù)誤差有0.2是完全可能的,。

上述可以很好的說明同步帶在開環(huán)傳動時的精度情況，為了增加傳動的平穩(wěn)性,，乙指出,，應(yīng)該加張緊結(jié)構(gòu)并調(diào)配好張緊力，其目的是使同步帶在此作用下保持一定的預(yù)拉伸量,，當(dāng)達到一定的值時,，帶的節(jié)距會保持一定的剛性，避免在高速啟停的時候出現(xiàn)較大的伸縮量,，增加節(jié)距的精度,。

丙說，其實同步帶傳動的精度主要還是受限于其加工精度及其本身的彈性,；當(dāng)然如果是負(fù)載過高造成步進電機丟轉(zhuǎn),、主從動輪安裝偏差太大、帶的接頭不好等等因素也會造成精度降低,，但討論基本都是在一個相對理想的外部環(huán)境的前提下進行的,，主要還是從同步帶傳動本身來進行一些探討；

甲希望從結(jié)構(gòu)入手,，說,，精密機床用同步帶在直線軸是做一級傳動，可以充分發(fā)揮電機的性能,，安裝精度上也比直聯(lián)要求低,，空間也可合理布置，同時具有一定的保護作用,。二級傳動還是絲杠,，精度會好很多,，價格也不會增加多少,。

對此提問者表示可以作為最后的辦法，但還是希望能夠在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上找到降低誤差的措施,。

丁建議,，應(yīng)該將梯形齒換成如圖8-2的圓弧齒；梯形齒在傳動時,，帶輪相鄰的兩齒嚙合同步帶的時候,，由于張力作用，及同步帶齒的齒頂不與帶輪的齒槽接觸,，使得同步帶在帶輪齒槽處的空間被拉成直線,，如圖8-3可以明白看出,；因此實際上，帶輪和同步帶之間的嚙合關(guān)系是由弧運動和弦運動交迭完成的,，這叫做多邊形效應(yīng),。

多邊形效應(yīng)是同步帶直線運動誤差的主要原因，圓弧齒的帶輪齒槽底為圓弧狀,，在嚙合中頂住同步帶齒的齒頂,，使帶齒彎曲，大大緩解多邊形效應(yīng),，可有效提高精度,。

對以上建議甲很是贊同，但始終覺得主要精度還是應(yīng)該在消除側(cè)隙上想辦法,，并提供一個如圖8-4的方案,；

甲解釋說，這是利用雙齒錯位消除加工誤差的辦法：將主動輪分割成兩個輪并共同裝在傳動軸上,，其中一輪固定不動,，別一輪可繞傳動軸轉(zhuǎn)動，安裝時調(diào)節(jié)到需要的位置并用緊定螺釘固定,。

1.1  小結(jié)

    最后提問者將齒形更換之后,，降低了沖擊和噪聲，購買質(zhì)量上乘的同步帶,，配合圖8-4的方案,，消除了主動齒的齒側(cè)間隙，重復(fù)性精度不好的問題得到解決,。

2.    結(jié)論

通常情況下,，開環(huán)傳動時同步齒形帶的傳動精度并不占優(yōu)勢，但根據(jù)上述的討論,，可以采取一些消除齒側(cè)間隙的辦法,，但基本前提是同步帶質(zhì)量好，并且正確地進行了安裝和張緊�,，F(xiàn)在國內(nèi)也有一些廠商生產(chǎn)無側(cè)隙同步帶和帶輪,，可以達到一定的精度。

同步齒形帶在數(shù)控機床上有廣泛的使用,，但都是使用閉環(huán)傳動,，用光柵尺進行終端檢測。從理論上講,，光柵精度和控制精度能達到多少,，傳動精度就有多少，設(shè)備可以做到很高的精度,，但是一般是像上述丙所述的使用方式,。

https://zhuanlan.zhihu.com/c_1051171562501287936

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大贊啊,大俠書什么時候?qū)懞冒?出版了說下啊

麥兜大俠

太受用了

斯文棒棒

比一些教材實用

塵世天涯

剛好需要這樣的一些材料,。非常感謝,。

塵世天涯

論壇里有人實際做過測試嗎？條件確定的情況下,，同步帶能達到的精度是多少,？或者有沒有這方面的經(jīng)驗值？
目前在設(shè)計一臺設(shè)備,，需要達到+-0.1mm的重復(fù)精度,。不知道選擇同步帶的方式能不能達到？
另外,，需要特別注意什么,？

陽光MAN

這個的結(jié)構(gòu)我前年在用在齒輪上，把齒輪分成2半,，錯位安裝,，可以很好的消除間隙，

以花之名

塵世天涯 發(fā)表于 2014-12-9 16:02
論壇里有人實際做過測試嗎,？條件確定的情況下，同步帶能達到的精度是多少,？或者有沒有這方面的經(jīng)驗值,？
目 ...

關(guān)鍵還是要光柵或磁柵檢測反饋，±0.1mm的精度,，同步帶本身運動時的拉伸變形等就超過了,。個人觀點。

pengzhh

由于減速比的存在,，精度會有所上升
大俠,，能詳述下上句話的含義嗎，個人不理解,，謝謝了

kint666

果然是道長級別的人物啊