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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 〖實(shí)例8〗同步齒形帶傳動(dòng)的精度 [打印本頁(yè)]

作者: 鬼魅道長(zhǎng) 時(shí)間: 2014-12-9 14:15
標(biāo)題: 〖實(shí)例8〗同步齒形帶傳動(dòng)的精度
本帖最后由鬼魅道長(zhǎng) 于 2018-11-29 00:07 編輯

說(shuō)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(wú)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(wèn)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(guò)程中步進(jìn)電機(jī)沒(méi)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)。

(, 下載次數(shù): 289)

1. 討論

甲說(shuō)，一般來(lái)說(shuō)，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(méi)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(lái)控制其加工精度，一般帶輪的節(jié)距偏差如表8-1，故無(wú)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。

(, 下載次數(shù): 329)

上述可以很好的說(shuō)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(shuō)，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(guò)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(lái)進(jìn)行一些探討；

甲希望從結(jié)構(gòu)入手，說(shuō)，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(wèn)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)。

(, 下載次數(shù): 326) (, 下載次數(shù): 309)

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(jué)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；

(, 下載次數(shù): 304)

甲解釋說(shuō)，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(wèn)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(wèn)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(wú)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

作者: 520zjwtcabc 時(shí)間: 2014-12-9 14:32
大贊啊,大俠書什么時(shí)候?qū)懞冒?出版了說(shuō)下啊

作者: 麥兜大俠 時(shí)間: 2014-12-9 14:59
太受用了

作者: 斯文棒棒 時(shí)間: 2014-12-9 15:27
比一些教材實(shí)用

作者: 塵世天涯 時(shí)間: 2014-12-9 16:00
剛好需要這樣的一些材料。非常感謝。

作者: 塵世天涯 時(shí)間: 2014-12-9 16:02
論壇里有人實(shí)際做過(guò)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(méi)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？

作者: 陽(yáng)光MAN 時(shí)間: 2014-12-9 16:07
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，

作者: 以花之名 時(shí)間: 2014-12-9 17:22

塵世天涯發(fā)表于 2014-12-9 16:02
論壇里有人實(shí)際做過(guò)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(méi)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(guò)了。個(gè)人觀點(diǎn)。

作者: pengzhh 時(shí)間: 2014-12-9 19:47
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

作者: kint666 時(shí)間: 2014-12-9 22:09
果然是道長(zhǎng)級(jí)別的人物啊

作者: wo103838 時(shí)間: 2014-12-10 08:26
用雙齒錯(cuò)位，有什么負(fù)面影響嗎？例如壽命之類？

作者: shaokuang 時(shí)間: 2014-12-10 08:33
雙齒錯(cuò)位安裝時(shí)怎么定位？還是就有這樣的齒輪？

作者: 塔格奧 時(shí)間: 2014-12-10 08:41
坐等鬼魅大俠出書把。

作者: 西江郎才盡 時(shí)間: 2014-12-10 08:49
雙齒錯(cuò)位這個(gè)方法很不錯(cuò)！

作者: yym525 時(shí)間: 2014-12-10 10:40
透測(cè)易懂

作者: 小人Mτ 時(shí)間: 2014-12-10 12:26
大贊吶

作者: 凌云vivi 時(shí)間: 2014-12-10 12:36
學(xué)學(xué)習(xí)想學(xué)習(xí)

作者: 風(fēng)雨1998 時(shí)間: 2014-12-10 14:52
受用，在大俠出書前，把網(wǎng)頁(yè)保存了

作者: 風(fēng)浪韻 時(shí)間: 2014-12-10 17:30
謝謝分享!

作者: 莎士比亞之愛 時(shí)間: 2014-12-10 22:17
之前還在找這個(gè)呢，感謝大俠啊

作者: 992380541 時(shí)間: 2014-12-10 23:07
學(xué)習(xí) 學(xué)習(xí)

作者: cutecat 時(shí)間: 2014-12-10 23:37

shaokuang 發(fā)表于 2014-12-10 08:33
雙齒錯(cuò)位安裝時(shí)怎么定位？還是就有這樣的齒輪？

就是加工一個(gè)寬齒輪，再分割成兩半，就成了兩個(gè)一樣的齒輪。安裝的時(shí)候兩個(gè)齒輪錯(cuò)開一點(diǎn)。

作者: 懶蛋不懶 時(shí)間: 2014-12-11 09:08
太有用了，謝謝！

作者: footleft 時(shí)間: 2014-12-11 12:47
收藏學(xué)習(xí)

作者: 史永慶 時(shí)間: 2014-12-11 23:42
此例中負(fù)載的重力和同步帶本身的重力都會(huì)使同步帶有向下的撓度，我覺(jué)得精度怎么也打不到那么高吧。

作者: hongxing516 時(shí)間: 2014-12-14 09:04
真受用

作者: ilovecader 時(shí)間: 2014-12-14 15:06
謝謝道長(zhǎng)，我這菜鳥又學(xué)習(xí)了。

作者: 609957924 時(shí)間: 2014-12-15 09:53
學(xué)習(xí)了。

作者: 哆嗦使人落后 時(shí)間: 2015-1-14 15:29
頂頂給力今天學(xué)了好多了

作者: 立心 時(shí)間: 2015-1-21 14:22
向道長(zhǎng)學(xué)習(xí)

作者: 藍(lán)zuzu 時(shí)間: 2015-1-22 16:12
同步帶始終有伸展性，光柵尺作閉環(huán)是最好選擇

作者: 5ego 時(shí)間: 2015-2-7 22:43
有深度

作者: 修仙煉魔 時(shí)間: 2015-2-13 13:27
到底哪種帶型精度更高？
(, 下載次數(shù): 106)
我困惑了。。。

作者: pigeon0411 時(shí)間: 2015-2-15 13:38
“甲解釋說(shuō)，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?！?br />
思路很好。

作者: yancnc 時(shí)間: 2015-2-16 09:23
三軸點(diǎn)膠機(jī) 焊接機(jī)都是采用的同步帶結(jié)構(gòu)（圓弧齒）之前我有測(cè)試過(guò)其重復(fù)精度+-0.01 側(cè)隙很小定位精度也是+-0.01mm

作者: yancnc 時(shí)間: 2015-2-16 09:25
深圳白山五相步進(jìn)電機(jī)

作者: 勝邪99 時(shí)間: 2015-2-27 16:01
繼續(xù)學(xué)習(xí)中。。。

作者: 鑫森淼炎垚 時(shí)間: 2015-2-27 16:27
說(shuō)道的很好。

作者: 萬(wàn)古悲風(fēng) 時(shí)間: 2015-3-13 09:59
厲害！長(zhǎng)長(zhǎng)見識(shí)！

作者: 破刀屠神 時(shí)間: 2015-7-4 23:48
很不錯(cuò)的東西

作者: xtw77wh 時(shí)間: 2015-8-14 21:27
雙齒錯(cuò)位，學(xué)習(xí)了。感謝道長(zhǎng)

作者: 滿塵青衫染雪 時(shí)間: 2015-8-14 23:38
寫的太好了

作者: 來(lái)點(diǎn)不同的 時(shí)間: 2015-8-15 16:34
有很強(qiáng)的專業(yè)性

作者: WOW3 時(shí)間: 2015-8-15 16:41
受用了

作者: mayylang 時(shí)間: 2015-9-1 12:02
感謝道長(zhǎng)，拜讀了，很受用

作者: georgemcu 時(shí)間: 2015-11-9 23:20
消除間隙，包括陽(yáng)光兄的錯(cuò)位安裝的辦法都應(yīng)用得很到位，我見過(guò)的設(shè)備解決消除間隙的問(wèn)題，大多都是實(shí)用這樣的辦法。開環(huán)控制，來(lái)回往返運(yùn)動(dòng)會(huì)存在累計(jì)誤差的問(wèn)題。這像是為什么選減速機(jī)類型，對(duì)要求精度比較高的場(chǎng)合都喜歡用形星減速機(jī)而不用比較差的渦輪蝸桿減速機(jī)一樣的道理。我是這么認(rèn)為的。非常感謝樓主的分享。學(xué)習(xí)了

作者: Miyflex 時(shí)間: 2015-11-10 12:47
我做同步帶，可以找我交流

作者: Miyflex 時(shí)間: 2015-11-10 14:43
領(lǐng)教了。

作者: 光伏自動(dòng)線 時(shí)間: 2015-12-7 12:51
學(xué)習(xí)

作者: 捌佰貳 時(shí)間: 2015-12-7 13:06
看不懂，目前還在學(xué)習(xí)，謝謝樓主

作者: tashanzhiyu 時(shí)間: 2015-12-30 14:11
謝謝大俠分享！

作者: xianbao 時(shí)間: 2016-1-26 16:08
同步帶不都是用同步帶輪么？比如米思米的同步帶輪，自己造齒輪很難的吧。那怎么實(shí)現(xiàn)消除側(cè)隙呢？

作者: long_wzq 時(shí)間: 2016-1-27 10:36
定位精度的慨念很重要。

作者: yue7261598 時(shí)間: 2016-1-27 11:10
過(guò)來(lái)學(xué)習(xí)

作者: bsw1121 時(shí)間: 2016-1-27 17:16
開環(huán)傳動(dòng)是指的控制把

作者: 碩之學(xué)者2 時(shí)間: 2016-1-27 17:31
受教了

作者: zxmgsq7806 時(shí)間: 2016-1-27 23:42
一直想用，就是擔(dān)心精度啊！??！

作者: 蚊子369 時(shí)間: 2016-1-28 02:29
學(xué)習(xí)了

作者: fangyunsheng 時(shí)間: 2016-1-28 09:42

修仙煉魔發(fā)表于 2015-2-13 13:27
到底哪種帶型精度更高？

我困惑了。。。

我也同樣困惑，我了解到的也是圓弧齒強(qiáng)度高，但是精度相比直齒的要低。
而且，工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)就是同步帶（同步帶彎曲且扭曲傳動(dòng)），精度能到±0.03甚至更高，當(dāng)然這跟控制也有關(guān)系，所以同步帶，不像我們想的那樣精度差。

作者: 丹楓911 時(shí)間: 2016-3-21 11:19
學(xué)習(xí)了，好知識(shí)

作者: 青春、依舊如初 時(shí)間: 2016-7-26 14:40
這真是百年難見的好帖，貼合實(shí)際，實(shí)用性很強(qiáng)，不像一些專利，簡(jiǎn)直就是扯淡，甚至根本違背常識(shí)的也申請(qǐng)成專利，無(wú)語(yǔ)的很。

作者: 高Andy 時(shí)間: 2016-7-27 19:22
不錯(cuò)

作者: szh404183072 時(shí)間: 2016-7-27 23:25
如果只需要精確定位，不需要中間過(guò)程，用精度差一點(diǎn)的同步帶，外加一個(gè)氣缸帶動(dòng)的定位銷就可以達(dá)到你要的0.025的精度

作者: 彭旭東 時(shí)間: 2016-7-28 09:31
內(nèi)容很豐富有用

作者: 蚊子36 時(shí)間: 2017-2-21 21:47
很是不錯(cuò)，受益匪淺

作者: guihuaxiang 時(shí)間: 2017-2-22 09:56
受教了

作者: 249507093 時(shí)間: 2017-2-22 10:44
雙齒錯(cuò)位加工難度相對(duì)于要大不少

作者: 熱火LBJ 時(shí)間: 2017-2-22 14:21
受教了！謝謝分享。另外，我看一般電機(jī)高速段同步帶，出來(lái)帶減速機(jī)，這樣的話精度可能可以控制一下。

作者: 聰和明 時(shí)間: 2017-2-22 20:33
好東西，謝謝分享

作者: 蔣龍斌.John 時(shí)間: 2017-11-1 08:33
雖然看的不是很明白但還是頂一下~

作者: Lsw_dVz2Z 時(shí)間: 2018-6-10 22:35
學(xué)習(xí)了

作者: 15867946518 時(shí)間: 2018-6-11 11:10
受教學(xué)習(xí)了

作者: 棕熊大奔 時(shí)間: 2018-6-13 23:16
不錯(cuò)

作者: 邊66 時(shí)間: 2018-11-27 15:14
學(xué)習(xí)了

作者: 林汐771k 時(shí)間: 2022-8-18 14:07
真的謝謝學(xué)到了

作者: guoliang666 時(shí)間: 2022-8-18 14:24
甲說(shuō)：”由于減速比的存在，精度會(huì)有所上升“這句換沒(méi)理解，老師能解答一下嗎？

作者: 翰林飛狐0921 時(shí)間: 2025-3-13 16:52
受教了

作者: hkyzclb 時(shí)間: 2025-3-23 16:03

作者: hkyzclb 時(shí)間: 2025-4-10 22:00
學(xué)習(xí)

作者: 翰林飛狐0921 時(shí)間: 2025-7-5 17:38
留著

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