人字齿同步带与普通同步带相比具有的优点
同步带带齿与轮齿啮合时产生一定冲撞， 使空气突然地从带轮凹槽中排出，
因此产生噪音，在对带传动噪音的频谱分析中通常显示其主频率是齿的啮合频
率。多数传动领域的***都知道，同步带的主要缺点之一是噪声大。需要安装
到具有消声功能的结构中以降低噪声对工人的危害。当高速运转时，给现场工
人带来的噪声污染更大。GOODYEAR固特异公司的 Eagle-Pd 人字齿同步带有效地降低了噪
音，尤其是在带速高的场合，降低效果更为显著。与传统的同步带相比，当转
速为 3500rpm 时，噪音从 92dB 降低到 73dB；当转速为 1750rpm 时，噪音从
80dB 降低到 62dB，在传动领域里，这一降低幅度可以说是非常大的成功 [21] 。
人字齿同步带两侧带齿相位相差 180°，在外观看来，两列带齿呈错开的人
字排列。***后，这样的排列使得啮合更加平顺，在同一时刻内只有一侧带齿啮
合产生的噪音。 另外， 同步带属于弹性体， 在传动过程中能吸收振动缓和冲击。
带齿与轮齿进入啮合与脱出啮合过程是逐渐而连续的，而不是突然的啮合，也
降低了一部分的噪音。电动汽车上应用的人字齿同步带测试表明，人字齿带使
汽车速度为 6000rpm 的***大行驶噪音从 116dB 降低到 95dB。噪音限制了同步
带传动装置的速度不超过 15.24m/s， 而人字齿同步带能使同步带的速度达到 76.2 m/s
而不危害人身体健康，可以使具有同步带的装置在更高的速度下工作，从而提
高了效率。从降噪方面考虑，相位差为 180°时效果***好，图 1-5 为错位半个节
距的人字齿与直齿同步带噪音对比。
图 1-5 带齿排列结构不同时的噪音对比 [22]
上海汇昕传动的人字齿同步带集合了人字齿同步轮传动和带传动的优点，带齿与轮齿啮合时的
齿面接触线是倾斜的，接触线的长度由短变长，再由长变短，即齿是逐渐进入
啮合，再逐渐退出啮合的。故工作平稳性能好，冲击小，承载能力高等，在高
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
噪音等级 d B
同步带的速度 ft /min
直齿同步带
人字齿同步带
精密和高速传动中常被采用。
斜齿同步带由于带齿偏斜一个角度， 在运转的过程中整个带容易产生跑偏，
带轮两边加有挡盘，高度比安装好的带背面高出约 1~2mm ，工作时带侧面与
挡盘接触而受摩擦，加剧同步带侧面的磨损。人字齿同步带克服了斜齿的这一
缺点，带轮不需要挡盘，减小了带轮宽度和重量，节省驱动带轮的能量。且具
有自引导向功能， 安装所需张紧力小。 带齿排列紧密， 不易从带轮齿槽中脱出，
故又可以使初张紧力小些。消除了传动多边形效应，而且由于螺旋角的存在，
带与带轮啮合时其重合度要比普通同步带大，传递转矩相同时承载能力高。这
些特有的优点使得人字齿同步带越来越得到广泛使用。
人字齿同步带及带轮，由于存在螺旋角，故制造加工困难，造价高。研究
并确定切实可行的人字齿同步带及带轮的制造工艺，是人字齿同步带研究的新
领域，也是本文尝试探究的问题。