[科普中国]-同步带传动

同步带传动即啮合型带传动。传统的大跨距远距离传动多选用V带传动或链条传动，但V带传动的弹性滑动、链条传动中的噪音及震颤抖动 极大影响了机械设备的性能，因而在高速设备、数控机床、 机器人行业、汽车行业、轻纺行业中广泛使用同步带传动。

基本原理同步带传动通过传动带内表面上等距分布的横向齿和带轮上的相应齿槽的啮合来传递运动。与摩擦型带传动比较，同步带传动的带轮和传动带之间没有相对滑动，能够保证严格的传动比。但同步带传动对中心距及其尺寸稳定性要求较高。

优点转动比准确同步带传动是一种啮合传动，传动比i=Z2/Z1，虽然同步带基体是聚氨酯或氯丁橡胶，有弹性，但其承受负载的强力层采用伸长率很小的钢丝、玻璃纤维材料压铸成型，在工作拉力及变应力作用下伸长率极小，同步带节距保持不变，使带齿与同步轮齿槽正确啮合，不丢步，实现无滑差的同步传动，获得准确的传动比，传动效率高达98%，且传动平稳，具有缓冲、 减振作用。

结构紧凑同步带传动承受的工作力是齿侧啮合传递受力，与仅仅靠摩擦力来传递运动与动力的V带轮相比，同步轮直径尺寸要小得多，且不需要很大的张紧力，同步轮轴受到的传动压轴力减小，使同步轮轴及滚动轴承的直径都可减小，所以同步带传动具有较紧凑的结构。

适应恶劣工况在有腐蚀介质、有水渗漏的恶劣工况时， 链条容易生锈、磨损、腐蚀； V带传动会因摩擦系数减小产生打滑。但同步带传动是啮合传动，不打滑，而且水对橡胶起到润滑作用，反而减少了同步带的磨擦损耗。

在有灰尘杂质时，当同步带带齿进入同步轮轮槽时，带齿对同步轮槽内的空气起到挤压作用，使被挤压的空气向轮槽两侧排出，这种空气挤压将起到带走灰尘杂质、清理啮合表面的作用，可以减少同步带的磨擦损耗。1

爬齿现象定义由于同步带传动在传递运动及动力过程中会产生传动误差，使同步带搁在同步轮齿槽齿廓表面上， N次的累 积误差，就会使带齿爬到同步轮顶圆上滑动跳齿，造成爬齿现象。

产生原因1. 有冲击负载的频繁起动，可能直接导致带齿从同步轮齿槽中跳出爬齿。

2. 同步带传动张紧力不合适。

3. 同步带传动过载。

4. 同步轮齿形不在同一个平面上（平行度误差）。

5. 同步带或同步轮表面有油污。12

同步轮加工工艺材料选择如果同步带传动应用于绘图机、传真机、打印机等轻 工设备，同步轮只是传递运动，而且运动速度较低的场 合，同步轮可选用硬胶木、尼龙、塑料等非金属材料。

对于既传递运动又传递动力的同步轮，应选用金属材料。比如易切削钢；含Cr、 Ni、Mo的低合金钢；硼钢；碳氮共渗用钢，数控机床行业常用 40Cr、38CrMoAl 等，或者用 20CrMnTi 渗碳钢或用含硼加稀土钢，高速同步轮用 25Cr2MoV钢进行氮化，重型机械常用18CrMnNiMo渗碳 钢或中碳合金钢。

加工方法同步轮加工方法主要有两大类：压铸法、切削法。

压铸法常用于尺寸较小的同步轮，典型的是以铁基粉末冶金压制。

切削法加工工艺一般为：毛坯 —车—精车—制 齿—插键槽—装档圈（压力机上四点冲铆，挡圈与同 步轮是冲铆在一起的），或毛—车—精车—插键 槽—上芯轴成批拉齿—装档圈。1

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学