〖實(shí)例8〗同步齒形帶傳動(dòng)的精度

鬼魅道長(zhǎng)

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

〖實(shí)例8〗同步齒形帶傳動(dòng)的精度

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

1.    問題描述

剛做了一個(gè)設(shè)備,，同步帶傳動(dòng)。帶是梯形齒,，步進(jìn)電機(jī)直接傳動(dòng),。當(dāng)電機(jī)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(dòng)會(huì)有0.2左右的誤差，運(yùn)行過程中步進(jìn)電機(jī)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(jī)構(gòu)示意如圖8-1,，開環(huán)傳動(dòng),。

1.    討論

甲說，一般來說,，開環(huán)的精度對(duì)傳動(dòng)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(dòng)精度,，或者使用多級(jí)減速裝置,，由于減速比的存在,，精度會(huì)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(dòng)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(jí)傳動(dòng)時(shí),，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(cè)項(xiàng)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(dòng)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(dòng)時(shí)的精度情況，為了增加傳動(dòng)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(dá)到一定的值時(shí),，帶的節(jié)距會(huì)保持一定的剛性，避免在高速啟停的時(shí)候出現(xiàn)較大的伸縮量,，增加節(jié)距的精度,。

丙說，其實(shí)同步帶傳動(dòng)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(jìn)電機(jī)丟轉(zhuǎn),、主從動(dòng)輪安裝偏差太大、帶的接頭不好等等因素也會(huì)造成精度降低,，但討論基本都是在一個(gè)相對(duì)理想的外部環(huán)境的前提下進(jìn)行的,，主要還是從同步帶傳動(dòng)本身來進(jìn)行一些探討；

甲希望從結(jié)構(gòu)入手,，說,，精密機(jī)床用同步帶在直線軸是做一級(jí)傳動(dòng)，可以充分發(fā)揮電機(jī)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(shí)具有一定的保護(hù)作用。二級(jí)傳動(dòng)還是絲杠,，精度會(huì)好很多,，價(jià)格也不會(huì)增加多少。

對(duì)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(dòng)時(shí),，帶輪相鄰的兩齒嚙合同步帶的時(shí)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(shí)際上，帶輪和同步帶之間的嚙合關(guān)系是由弧運(yùn)動(dòng)和弦運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(duì)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(gè)如圖8-4的方案,；

甲解釋說，這是利用雙齒錯(cuò)位消除加工誤差的辦法：將主動(dòng)輪分割成兩個(gè)輪并共同裝在傳動(dòng)軸上,，其中一輪固定不動(dòng),，別一輪可繞傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝時(shí)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(gòu)買質(zhì)量上乘的同步帶,，配合圖8-4的方案,，消除了主動(dòng)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(dòng)時(shí)同步齒形帶的傳動(dòng)精度并不占優(yōu)勢(shì),，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(jìn)行了安裝和張緊。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也有一些廠商生產(chǎn)無側(cè)隙同步帶和帶輪,，可以達(dá)到一定的精度,。

同步齒形帶在數(shù)控機(jī)床上有廣泛的使用，但都是使用閉環(huán)傳動(dòng),，用光柵尺進(jìn)行終端檢測(cè),。從理論上講，光柵精度和控制精度能達(dá)到多少,，傳動(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)際做過測(cè)試嗎？條件確定的情況下,，同步帶能達(dá)到的精度是多少,？或者有沒有這方面的經(jīng)驗(yàn)值？
目前在設(shè)計(jì)一臺(tái)設(shè)備,，需要達(dá)到+-0.1mm的重復(fù)精度,。不知道選擇同步帶的方式能不能達(dá)到？
另外,，需要特別注意什么,？

陽(yáng)光MAN

這個(gè)的結(jié)構(gòu)我前年在用在齒輪上,，把齒輪分成2半，錯(cuò)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(shí)際做過測(cè)試嗎,？條件確定的情況下，同步帶能達(dá)到的精度是多少,？或者有沒有這方面的經(jīng)驗(yàn)值,？
目 ...

關(guān)鍵還是要光柵或磁柵檢測(cè)反饋，±0.1mm的精度,，同步帶本身運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉伸變形等就超過了,。個(gè)人觀點(diǎn)。

pengzhh

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

kint666

果然是道長(zhǎng)級(jí)別的人物啊