Continental ContiTech马牌人字齿同步带的发展

Continental ContiTech马牌人字齿同步带传动基础理论与应用研究是继直齿和斜齿同步带传动

之后，带传动领域新的热点研究课题。国内对同步带传动理论的研究工作一直集中在对直齿和

斜齿的研究，对人字齿同步带的研究仅限于对 Continental ContiTech马牌

人字齿同步带与带轮齿形的研究。Continental ContiTech马牌 公司上纪 90 年

代末推出了“人”字齿同步带，齿形为平顶圆弧齿，并申请了专利。为
了满足高精机械中对同步带的需求，国内企业只有高价进口同步带。研制具有
自主知识产权的、具有高承载、低噪声、长寿命、传动结构更紧凑等特性的新
型人字齿同步带，产品可以***空白，具有很大的市场潜力。对新型高齿
“人”字齿同步带带齿传动强度进行有限元分析研究，进一步对完善人字齿同
步带传动理论的研究，为其应用推广提供可靠的理论依据

早在 1900 年已有人已经开始对同步带传动感兴趣， 进行研究并多次申请了
专利。第二次***后，同步带工业的发展才收到重视，美国 Uniroyal 橡胶
公司于 1964 年首先开发，被逐渐用到机械传动上。在亚洲，日本***在 1957
年引进了美国的同步带专利，Continental ContiTech马牌，Unitta、三星、Bando 等多家公司先后制造同步带
并推向市场。首先应用同步带的机械是缝纫机，人们发现了同步带传动独特的
优点， 其应用范围逐渐扩大， 并进入了平带传动、 齿轮传动等传统应用的领域。
各国初时应用的一直是以梯形为齿廓形状的同步带，齿的齿侧面为直线，
齿廓设计不合理导致齿根应力集中严重，降低带的使用寿命和带的承载能力；
另外在传动过程带的噪音和振动也高，限制了带的速度。人们通过光弹试验发
现，梯形齿廓应力分布非常不均匀，根部有明显的应力集中现象，容易造成带
齿的断裂失效，而且梯形齿参与接触的受力区域仅占整个齿侧面的 1/3 左右，
表明梯形齿没有充分发挥整个带齿的承载能力 [7] 。 鉴于梯形齿的以上缺点， 1973
年，Uniroyal 公司开发了一种单圆弧齿廓同步带，可以减小传动带的多边形效
应，使应力分布更加合理，越来越得到广泛应用。到目前为止，以美国、日本、
西欧为代表的***研发和制造水平， 先后已开发数种不同齿形的同步带。 图 1-2
表示了同步带齿形的演化过程。其中有意大利 MEGADYNE 公司的梯形齿同步带；美
国 Uniroyal 公司的圆弧齿（HTD）同步带和平顶圆弧齿（STPD）同步带； Getes
公司改进的圆弧齿同步带 [8-10] ；青岛橡胶工业研究所与哈尔滨业大学合作研究
的新型高齿圆弧齿（STSB）同步带。
60 年代起同步带传动才进入中国，主要应用在国外进口的***设备上。由
于有同步带替换的需求，国内企业 60 年代中期开始尝试制造同步带， 当时产品
主要是***国外，产量也仅停留在小批量生产上。80 年代起，国内少数厂家开
始从国外引进部分***的生产和检测设备，尝试生产切边 V 带和同步带，销量
非常不错。在同步带生产迅速发展的情况下，迫切要求对同步带及带轮实现标
准化， 70 年代中期， 上海机械学院单独制定了模数制的梯形齿同步带系列标准，
在 ISO 同步带传动标准基础上制定的***标准于 1984 年得到批准，于 1989 年
公布，并于 1990 年开始执行 [11] 。