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标题: 〖实例8〗同步齿形带传动的精度 [打印本页]

作者: 鬼魅道长 时间: 2014-12-9 14:15
标题: 〖实例8〗同步齿形带传动的精度
本帖最后由鬼魅道长于 2018-11-29 00:07 编辑

说在前面的话：http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod ... &extra=page%3D3

〖实例8〗同步齿形带传动的精度

同步带具有定比传动，高速，低噪，无需润滑以及轻质，可实现大中心距等优点，在各种精密仪器中广泛使用。

1. 问题描述

刚做了一个设备，同步带传动。带是梯形齿，步进电机直接传动。当电机正向旋转几周后，再以同样的周数返回，往复距离为500mm，传动会有0.2左右的误差，运行过程中步进电机没有丢转现象。想要把精度控制在+0.025，不知是否可行？机构示意如图8-1，开环传动。

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1. 讨论

甲说，一般来说，开环的精度对传动部件和装配工艺的依赖比较高，选用质量上乘的同步带、提高同步轮的精度和适当地张紧同步带可以显著提高传动精度，或者使用多级减速装置，由于减速比的存在，精度会有所上升；但由于图8-1可以看出，此结构为典型的同步带传动的直线往复单元，所以利用减速比的办法行不通。

乙提出，同步轮和同步带组成单级传动时，仅从装置本身而言，一般的看法是没有很高的精度，且重复性很差。原因如下：

1. 同步带存在弹性变形。

2. 同步带轮的精度不像齿轮、齿条一样，有众多的检测项目来控制其加工精度，一般带轮的节距偏差如表8-1，故无反馈的带轮传动其重复性可想而之；当正转数圈再反转数圈，由于侧隙的存在，其重复误差有0.2是完全可能的。

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上述可以很好的说明同步带在开环传动时的精度情况，为了增加传动的平稳性，乙指出，应该加张紧结构并调配好张紧力，其目的是使同步带在此作用下保持一定的预拉伸量，当达到一定的值时，带的节距会保持一定的刚性，避免在高速启停的时候出现较大的伸缩量，增加节距的精度。

丙说，其实同步带传动的精度主要还是受限于其加工精度及其本身的弹性；当然如果是负载过高造成步进电机丢转、主从动轮安装偏差太大、带的接头不好等等因素也会造成精度降低，但讨论基本都是在一个相对理想的外部环境的前提下进行的，主要还是从同步带传动本身来进行一些探讨；

甲希望从结构入手，说，精密机床用同步带在直线轴是做一级传动，可以充分发挥电机的性能，安装精度上也比直联要求低，空间也可合理布置，同时具有一定的保护作用。二级传动还是丝杠，精度会好很多，价格也不会增加多少。

对此提问者表示可以作为最后的办法，但还是希望能够在现有结构上找到降低误差的措施。

丁建议，应该将梯形齿换成如图8-2的圆弧齿；梯形齿在传动时，带轮相邻的两齿啮合同步带的时候，由于张力作用，及同步带齿的齿顶不与带轮的齿槽接触，使得同步带在带轮齿槽处的空间被拉成直线，如图8-3可以明白看出；因此实际上，带轮和同步带之间的啮合关系是由弧运动和弦运动交迭完成的，这叫做多边形效应。

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多边形效应是同步带直线运动误差的主要原因，圆弧齿的带轮齿槽底为圆弧状，在啮合中顶住同步带齿的齿顶，使带齿弯曲，大大缓解多边形效应，可有效提高精度。

对以上建议甲很是赞同，但始终觉得主要精度还是应该在消除侧隙上想办法，并提供一个如图8-4的方案；

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甲解释说，这是利用双齿错位消除加工误差的办法：将主动轮分割成两个轮并共同装在传动轴上，其中一轮固定不动，别一轮可绕传动轴转动，安装时调节到需要的位置并用紧定螺钉固定。

1.1 小结

最后提问者将齿形更换之后，降低了冲击和噪声，购买质量上乘的同步带，配合图8-4的方案，消除了主动齿的齿侧间隙，重复性精度不好的问题得到解决。

2. 结论

通常情况下，开环传动时同步齿形带的传动精度并不占优势，但根据上述的讨论，可以采取一些消除齿侧间隙的办法，但基本前提是同步带质量好，并且正确地进行了安装和张紧。现在国内也有一些厂商生产无侧隙同步带和带轮，可以达到一定的精度。

同步齿形带在数控机床上有广泛的使用，但都是使用闭环传动，用光栅尺进行终端检测。从理论上讲，光栅精度和控制精度能达到多少，传动精度就有多少，设备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 时间: 2014-12-9 14:32
大赞啊,大侠书什么时候写好啊,出版了说下啊

作者: 麦兜大侠 时间: 2014-12-9 14:59
太受用了

作者: 斯文棒棒 时间: 2014-12-9 15:27
比一些教材实用

作者: 尘世天涯 时间: 2014-12-9 16:00
刚好需要这样的一些材料。非常感谢。

作者: 尘世天涯 时间: 2014-12-9 16:02
必威APP精装版下载里有人实际做过测试吗？条件确定的情况下，同步带能达到的精度是多少？或者有没有这方面的经验值？
目前在设计一台设备，需要达到+-0.1mm的重复精度。不知道选择同步带的方式能不能达到？
另外，需要特别注意什么？

作者: 阳光MAN 时间: 2014-12-9 16:07
这个的结构我前年在用在齿轮上，把齿轮分成2半，错位安装，可以很好的消除间隙，

作者: 以花之名 时间: 2014-12-9 17:22

尘世天涯发表于 2014-12-9 16:02
必威APP精装版下载里有人实际做过测试吗？条件确定的情况下，同步带能达到的精度是多少？或者有没有这方面的经验值？
目 ...

关键还是要光栅或磁栅检测反馈，±0.1mm的精度，同步带本身运动时的拉伸变形等就超过了。个人观点。

作者: pengzhh 时间: 2014-12-9 19:47
由于减速比的存在，精度会有所上升
大侠，能详述下上句话的含义吗，个人不理解，谢谢了

作者: kint666 时间: 2014-12-9 22:09
果然是道长级别的人物啊

作者: wo103838 时间: 2014-12-10 08:26
用双齿错位，有什么负面影响吗？例如寿命之类？

作者: shaokuang 时间: 2014-12-10 08:33
双齿错位安装时怎么定位？还是就有这样的齿轮？

作者: 塔格奥 时间: 2014-12-10 08:41
坐等鬼魅大侠出书把。

作者: 西江郎才尽 时间: 2014-12-10 08:49
双齿错位这个方法很不错！

作者: yym525 时间: 2014-12-10 10:40
透测易懂

作者: 小人Mτ 时间: 2014-12-10 12:26
大赞呐

作者: 凌云vivi 时间: 2014-12-10 12:36
学学习想学习

作者: 风雨1998 时间: 2014-12-10 14:52
受用，在大侠出书前，把网页保存了

作者: 风浪韵 时间: 2014-12-10 17:30
谢谢分享!

作者: 莎士比亚之爱 时间: 2014-12-10 22:17
之前还在找这个呢，感谢大侠啊

作者: 992380541 时间: 2014-12-10 23:07
学习学习

作者: cutecat 时间: 2014-12-10 23:37

shaokuang 发表于 2014-12-10 08:33
双齿错位安装时怎么定位？还是就有这样的齿轮？

就是加工一个宽齿轮，再分割成两半，就成了两个一样的齿轮。安装的时候两个齿轮错开一点。

作者: 懒蛋不懒 时间: 2014-12-11 09:08
太有用了，谢谢！

作者: footleft 时间: 2014-12-11 12:47
收藏学习

作者: 史永庆 时间: 2014-12-11 23:42
此例中负载的重力和同步带本身的重力都会使同步带有向下的挠度，我觉得精度怎么也打不到那么高吧。

作者: hongxing516 时间: 2014-12-14 09:04
真受用

作者: ilovecader 时间: 2014-12-14 15:06
谢谢道长，我这菜鸟又学习了。

作者: 609957924 时间: 2014-12-15 09:53
学习了。

作者: 哆嗦使人落后 时间: 2015-1-14 15:29
顶顶给力今天学了好多了

作者: 立心 时间: 2015-1-21 14:22
向道长学习

作者: 蓝zuzu 时间: 2015-1-22 16:12
同步带始终有伸展性，光栅尺作闭环是最好选择

作者: 5ego 时间: 2015-2-7 22:43
有深度

作者: 修仙炼魔 时间: 2015-2-13 13:27
到底哪种带型精度更高？
(, 下载次数: 90)
我困惑了。。。

作者: pigeon0411 时间: 2015-2-15 13:38
“甲解释说，这是利用双齿错位消除加工误差的办法：将主动轮分割成两个轮并共同装在传动轴上，其中一轮固定不动，别一轮可绕传动轴转动，安装时调节到需要的位置并用紧定螺钉固定。”

思路很好。

作者: yancnc 时间: 2015-2-16 09:23
三轴点胶机焊接机都是采用的同步带结构（圆弧齿）之前我有测试过其重复精度+-0.01 侧隙很小定位精度也是+-0.01mm

作者: yancnc 时间: 2015-2-16 09:25
深圳白山五相步进电机

作者: 胜邪99 时间: 2015-2-27 16:01
继续学习中。。。

作者: 鑫森淼炎垚 时间: 2015-2-27 16:27
说道的很好。

作者: 万古悲风 时间: 2015-3-13 09:59
厉害！长长见识！

作者: 破刀屠神 时间: 2015-7-4 23:48
很不错的东西

作者: xtw77wh 时间: 2015-8-14 21:27
双齿错位，学习了。感谢道长

作者: 满尘青衫染雪 时间: 2015-8-14 23:38
写的太好了

作者: 来点不同的 时间: 2015-8-15 16:34
有很强的专业性

作者: WOW3 时间: 2015-8-15 16:41
受用了

作者: mayylang 时间: 2015-9-1 12:02
感谢道长，拜读了，很受用

作者: georgemcu 时间: 2015-11-9 23:20
消除间隙，包括阳光兄的错位安装的办法都应用得很到位，我见过的设备解决消除间隙的问题，大多都是实用这样的办法。开环控制，来回往返运动会存在累计误差的问题。这像是为什么选减速机类型，对要求精度比较高的场合都喜欢用形星减速机而不用比较差的涡轮蜗杆减速机一样的道理。我是这么认为的。非常感谢楼主的分享。学习了

作者: Miyflex 时间: 2015-11-10 12:47
我做同步带，可以找我交流

作者: Miyflex 时间: 2015-11-10 14:43
领教了。

作者: 光伏自动线 时间: 2015-12-7 12:51
学习

作者: 捌佰贰 时间: 2015-12-7 13:06
看不懂，目前还在学习，谢谢楼主

作者: tashanzhiyu 时间: 2015-12-30 14:11
谢谢大侠分享！

作者: xianbao 时间: 2016-1-26 16:08
同步带不都是用同步带轮么？比如米思米的同步带轮，自己造齿轮很难的吧。那怎么实现消除侧隙呢？

作者: long_wzq 时间: 2016-1-27 10:36
定位精度的慨念很重要。

作者: yue7261598 时间: 2016-1-27 11:10
过来学习

作者: bsw1121 时间: 2016-1-27 17:16
开环传动是指的控制把

作者: 硕之学者2 时间: 2016-1-27 17:31
受教了

作者: zxmgsq7806 时间: 2016-1-27 23:42
一直想用，就是担心精度啊！！！

作者: 蚊子369 时间: 2016-1-28 02:29
学习了

作者: fangyunsheng 时间: 2016-1-28 09:42

修仙炼魔发表于 2015-2-13 13:27
到底哪种带型精度更高？

我困惑了。。。

我也同样困惑，我了解到的也是圆弧齿强度高，但是精度相比直齿的要低。
而且，工业机器人的传动就是同步带（同步带弯曲且扭曲传动），精度能到±0.03甚至更高，当然这跟控制也有关系，所以同步带，不像我们想的那样精度差。

作者: 丹枫911 时间: 2016-3-21 11:19
学习了，好知识

作者: 青春、依旧如初 时间: 2016-7-26 14:40
这真是百年难见的好帖，贴合实际，实用性很强，不像一些专利，简直就是扯淡，甚至根本违背常识的也申请成专利，无语的很。

作者: 高Andy 时间: 2016-7-27 19:22
不错

作者: szh404183072 时间: 2016-7-27 23:25
如果只需要精确定位，不需要中间过程，用精度差一点的同步带，外加一个气缸带动的定位銷就可以达到你要的0.025的精度

作者: 彭旭东 时间: 2016-7-28 09:31
内容很丰富有用

作者: 蚊子36 时间: 2017-2-21 21:47
很是不错，受益匪浅

作者: guihuaxiang 时间: 2017-2-22 09:56
受教了

作者: 249507093 时间: 2017-2-22 10:44
双齿错位加工难度相对于要大不少

作者: 热火LBJ 时间: 2017-2-22 14:21
受教了！谢谢分享。另外，我看一般电机高速段同步带，出来带减速机，这样的话精度可能可以控制一下。

作者: 聪和明 时间: 2017-2-22 20:33
好东西，谢谢分享

作者: 蒋龙斌.John 时间: 2017-11-1 08:33
虽然看的不是很明白但还是顶一下~

作者: Lsw_dVz2Z 时间: 2018-6-10 22:35
学习了

作者: 15867946518 时间: 2018-6-11 11:10
受教学习了

作者: 棕熊大奔 时间: 2018-6-13 23:16
不错

作者: 边66 时间: 2018-11-27 15:14
学习了

作者: 林汐771k 时间: 2022-8-18 14:07
真的谢谢学到了

作者: guoliang666 时间: 2022-8-18 14:24
甲说：”由于减速比的存在，精度会有所上升“这句换没理解，老师能解答一下吗？

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