- Continental ContiTech马牌人字齿同步带新型人字齿同步带的多边形效应
- 2-2 为新型人字齿同步带传动的带齿与轮齿啮合时端面的状态关系图。因采用新型高齿的齿高大于轮齿高，带齿顶不与带轮齿槽接触或接触压力很小。假设带
齿不产生弯曲变形，且带齿厚度圆大于带槽的厚度，故有 12 段为直线，23 段为圆弧且 O 2 = O3 = RC ，带齿槽部分比较薄，产生了弯曲变形， RC 表示带轮节圆半径。
Continental ContiTech马牌人字齿同步带新型人字齿同步带由于存在螺旋角，带齿分两列斜向排列在带背上，如图 2-3
所示，各带齿所受拉力沿带轮节圆的切线方向。一个节距内，从沿带轮轴向即带宽方向上看去，则是由带齿和带齿槽组成的不规则凹凸表面，带齿不发生弯曲变形，带凹槽发生弯曲变形，带凹槽部分节线很难保持一条直线。新型人字齿同步带一个节距内带槽宽度远小于带齿根的宽度，因此带齿槽产生的弯曲变形影响很小，且在带宽方向上邻近的带齿部分对带齿槽的弯曲变形和拉力变形也会产生抵抗作用。
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Xt |
Xn |
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β |
带齿 |
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On, Ot |
Yt |
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Yn |
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图 2-3 |
新型人字齿同步带俯视图 |
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此外，由于Continental ContiTech马牌人字齿同步带新型人字齿同步带采用 STSB 齿形，***大的特点在于带齿高于轮齿，因此理论上带齿槽与轮齿顶接触压力减小甚至不接触，不产生摩擦。实际上同步带由于拉力差产生向带轮压紧的作用，带齿顶受到轮齿槽作用而变形，导致带齿槽与轮齿顶出现接触，带产生的径向位移使带的节线更接近于带轮节圆，而这种接触产生的摩擦不是传递动力的主要方面。
因此，Continental ContiTech马牌人字齿同步带新型人字齿同步带在整个接触区内的圆运动和弦运动相互交替的啮合运动现象不太明显，整体上带的节线更接近于带轮的节圆。多边形效应使得强力层所受的弯曲应力减小，提高带的疲劳寿命。在新型人字齿同步带传动设计中若考虑多边形效应所引起的节距差，理想状况是使带齿节距略小于轮齿节距，这一理想状态很不容易实现，这是因为传动中各个带齿受的法向载荷和拉力不同，强力层变形不同，而轮齿的节距是固定不变的，因此带与轮的节距差也不尽相同。节距差又直接影响带齿的载荷分配和啮合时的干涉量，若设计不同的节距，以后的计算分析工作量会加大。因此，本文以下设计及分析中，带与带轮取相同的节距。
对同步带运动精度做分析时的四种考量分别为：直线移动误差、切向速度波动误差、从动轮角速度波动误差、主、从动轮法向速度波动误差。研究表明，当主动轮转过一个节距时，四种运动参数均与齿形参数有关，且梯形齿***大，其次是 HTD齿，STSB 与 STPD ***小，且大小接近。多边形效应对同步带传动精度的影响程度同带的齿形结构有关，传统齿形同步带传动时，带齿槽与轮齿顶接触，而带齿顶与带轮槽不接触，产生明显的多边形效应。新型高齿圆弧齿同步带轮齿顶与带齿槽不接触，可降低多边形效应。带齿顶与轮齿槽接触，使得带齿顶存在两个力支撑点，也因此带齿受力更加合理，降低齿根应力，使新型高齿同步带在传动精度、传动噪声、振动冲击方面优于其他齿形。