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标题: 同步带的传动精度 [打印本页]

作者: 机械神话 时间: 2008-12-1 18:58
标题: 同步带的传动精度
同步带的运用十分广泛，从机床、汽车、检测仪、打印机、复印机、电动工具、家用电器上都可以见到它的身影，它综合了皮带传动、链传动和齿轮传动的各自优点。那么它的传动精度到底如何呢？

同步带（轮）本身没有精度可言，只是前有电机后有负载，它才有了精度一说。

设备一旦有了明确的精度要求，那么问题也就来了，现提出三个问题供各位和自己思考：
1.在开环情况下，同步带传动能达到的精度？精度与什么有关？
2.在半闭环情况下，同步带传动能达到的精度？精度与什么有关？
3.在闭环情况下，同步带传动能达到的精度？精度与什么有关？

1.同步轮和同步带组成单级或多级传动时，仅从装置本身而言，没有很高的精度而且重复性很差，原因一个是因为同步带存在弹性变形，另外一个是同步带轮的精度不像齿轮、齿条一样，有7级、8级精度之分，也没有齿轮众多的检测项目来控制其加工精度，一般带轮的节距累积偏差会有+\-0.10~0.15，故无反馈的带轮传动其重复性可想而之。一般，选用质量上乘的同步带、适当地张紧同步带和提高同步轮的精度可以显著提高传动精度。（这里又要提出二个子问题：想要提高同步轮的精度，除了直接购买进口的是否还有别的方法？带轮的检测项目有几个，如何检测？）当然，如果是多级减速装置，传动精度由于传动比i的存在而减小。

2.所谓半闭环是指反馈单元装在电机上，而传动单元没有反馈，这样设备能达到的精度就取决于传动本身的精度和控制系统精度。

3.同步带传动配有光栅尺的情况：光从理论上讲，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，但实际上，由于同步带终究是一个弹性体，它在高速起、停、反转时一定会有“蛇形运动”现象，导致系统速度波动，如果皮带松一点，机器简直就在抽搐。像打印机也是用同步带传动，但在打印工作时，它是避开加速和减速阶段，只在匀速阶段喷墨，所以能打印很好的效果，表格、文字都不会错位，这需要多少的定位精度或重复性，我在这个帖子中http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=97148 问过大家，可惜没人响应：（，我做试验的结果是至少需要0.10的精度，比如HP某型打印机，它有600dpi和1200dpi的分辨率，什么意思呢？600dot per inch=600/25.4 dot per mm=23.62dot per inch，即0.042mm的分辨率，若是1200dpi，则为0.021的分辨率。

一般，真正需要精度的话，同步带只是作为第一级传动，后面用丝杠。齿轮齿条、涡轮蜗杆来实现负载的推动。

[ 本帖最后由机械神话于 2008-12-1 18:59 编辑 ]

作者: 丽格威 时间: 2008-12-1 22:16
哦！大侠朋友：我是做数控机床的，也用到同步轮、同步带，并且用的很多。
这个没您想像的复杂，您所讨论的是伺服精度的问题，从伺服电机到终端（也就是切削的刀尖）完全可以控制在0.02 mm之内。这个绝对没问题。

作者: 机械神话 时间: 2008-12-1 22:22
标题: 回复 2# 丽格威的帖子
好！

丽格威朋友请你开个帖子具体谈谈同步轮和同步带的选用、使用和经验吧，马上开吧，咋们也讨论起来，我想很多社会也会加入进来的。如何？

作者: 机械神话 时间: 2008-12-1 22:25
标题: 回复 3# 机械神话的帖子
我讨论的精度从控制到机械终端（比如你说的刀尖），能问一下你达到0.02的数控机床，传动比是多少？

作者: 丽格威 时间: 2008-12-1 22:27
其实在整个机床的设计过程中，同步轮，同步带只是一个：非常非常小的部分，可以说不是很难的部分，主要能满足功率和转速就行了。

作者: 机械神话 时间: 2008-12-1 22:31
标题: 回复 5# 丽格威的帖子
如果一直到终端都是用同步轮、同步带，可能就不是那么容易了。

看到资料说，德国有的机床已经完全靠同步轮传动了，消息真假不知道，前几天网上看到的。

作者: 丽格威 时间: 2008-12-1 22:33

原帖由 机械神话 于 2008-12-1 22:25 发表 + J1 M* u7 I3 u- P3 K0 q
我讨论的精度从控制到机械终端（比如你说的刀尖），能问一下你达到0.02的数控机床，传动比是多少？

传动比是多少？在机床上，一般都没问题。
如果说同步轮、同步带的传动不能完全控制在0.02mm之内，那么数控车床、数控铣床也就不敢用了。

作者: 丽格威 时间: 2008-12-1 22:36

原帖由 机械神话 于 2008-12-1 22:31 发表 3 d/ q: t% i4 k! C( c, O0 e* N; i
如果一直到终端都是用同步轮、同步带，可能就不是那么容易了。! r6 n+ \- C5 ~; s0 z( F5 N
/ N- w" k9 n+ L; ~# E: A
看到资料说，德国有的机床已经完全靠同步轮传动了，消息真假不知道，前几天网上看到的。

至少我相信是真的，因为我就是这样干的，并且大部份卖到德国去了！！！

作者: 机械神话 时间: 2008-12-1 22:38
我不对0.02产生怀疑，0.005的机床定位精度都是正常的。

问题是：你的0.02或者高于0.02的精度不是靠同步轮这个环节来保证的，而是靠比如丝杠和反馈来保证的。

假如同步轮的传动精度是0.10，传动比i=5的情况，它的精度就是0.02了，我向你请教传动比的用意在此。

作者: 机械神话 时间: 2008-12-1 22:38

原帖由 丽格威 于 2008-12-1 22:36 发表 . |% b( Z! x/ J% T" p/ k' ?

L. M6 ~- V }& m. a8 z, P0 d7 T
. R n1 M0 N5 Q至少我相信是真的，因为我就是这样干的，并且大部份卖到德国去了！！！

厉害！

作者: 机械神话 时间: 2008-12-1 22:40

原帖由 丽格威 于 2008-12-1 22:36 发表
5 M. `* I; Z* f
F4 G9 U3 H2 q# F$ x7 m J4 S; N9 [5 [" M8 t8 W
至少我相信是真的，因为我就是这样干的，并且大部份卖到德国去了！！！

这么说，我们国产的机床已经超过德国了，并且已经进入德国市场了？

作者: 丽格威 时间: 2008-12-1 22:50
哪里都有三教九流的东西的，德国也不例外。不要太迷信很多东西了。

作者: 机械神话 时间: 2008-12-1 22:54
标题: 回复 12# 丽格威的帖子
至少我知道我们的一流比不过他们的一流，我们的三流也比不过他们的三流，在同一档次等级上，这种“迷信”不算封建思想。

作者: 丽格威 时间: 2008-12-1 23:00

原帖由 机械神话 于 2008-12-1 22:38 发表
% O/ X# y5 d/ e我不对0.02产生怀疑，0.005的机床定位精度都是正常的。; z/ x2 E" M9 g9 b w; x3 v

* {% z1 G+ c2 t1 \- ^问题是：你的0.02或者高于0.02的精度不是靠同步轮这个环节来保证的，而是靠比如丝杠和反馈来保证的。
" _; _ J; X. ~- A* g8 M }8 F- F, X' f& X8 i: t% i1 g' B
假如同步轮的传动精度是0.10，传动比i=5的情况，它 ...

精密机床伺服系统的传动比，一般1：1。
首先考虑的是直联，其次是同步传动。但不管用什么，一般都能达到使用要求。

作者: 机械神话 时间: 2008-12-2 18:49
标题: 回复 14# 丽格威的帖子
长见识了。一些问题正好趁此机会向您请教。

***************************************
1.您选用的同步带是进口的（如意大利的、美国的）还是国内的？两者有何本质区别？
2.齿形是T型齿还是圆弧齿，两者有何区别？
3.同步带包覆材质是橡胶还是聚氨酯？选择时做了什么样的考虑？
4.同步带轮是进口的还是国产的？
5.同步带张紧力您是如何调整的？环带和开口带的调整方式是否一样？同步带的松紧程度与设备的精度是否有关？若有关，影响多大？日常维修中，张紧力如何检测？
***************************************
6.运行时，同步带是否会跑偏到带轮挡圈上，如何调整？
7.从控制上，同步带传动是否有滞后响应？
8.您的机床上的直线导轨如何安装到设计精度？用什么工具安装，用什么工具检测？
9.电机是有刷的还是无刷的？
9.伺服反馈是装在刀尖处（即工作台）还是电机屁股上？分辨率为几何？
10.传动链有无反向间隙？是否进行补偿？
***************************************
11.工作台如何制动？
12.启动加速度和减速加速度为多少？
13.工作时，实测噪音为多少？主要噪音源是什么？
14.机床床身为铸件还是拼凑体？最大变形量是多少？有无实质性影响传动链和直线导轨？
***************************************

作者: 丽格威 时间: 2008-12-3 09:02

原帖由 机械神话 于 2008-12-2 18:49 发表
( A+ k% G0 C) O {7 o" J0 F长见识了。一些问题正好趁此机会向您请教。. |1 F! H4 u; r8 z1 m

6 y3 l1 A6 Z( f8 \***************************************( S- P+ w9 Y8 V$ ?9 Z) U+ i$ Y7 _
1.您选用的同步带是进口的（如意大利的、美国的）还是国内的？两者有何本质区别？7 c W$ U7 R0 W% Q% I' j/ N6 z
2.齿形是T型齿还是圆弧齿，两者有何区别 ...

呵呵！！大侠朋友：这么多的问题，都可以出一本书了。您的问题中，有的是问题，有的不是问题。我看建议必威体育网址把这个板块改成“精密数控机床”好了，把外面的高手们引进来，咱们就这里慢慢地来讨论讨论、学习学习吧！

数控机床是机、电、光、液、气、控制等多项技术的高科技产物，我也只是了解点皮毛而已，我也想跟高手学习啊！

作者: 螺旋线 时间: 2008-12-3 09:47
一般来讲，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，安装精度上也比直连要求低点，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，精度由光珊尺或装在丝杠端部的编码器保证。但高速高响应机床应该不会用同步带。
旋转轴可用同步带直驱，有些场合用得很特殊，一看就乐了。精度由轴端编码器保证。
带轮如果用T齿，会有冲击问题，所以基本都是用弧齿。
期待更多大侠讨论

作者: 机械神话 时间: 2008-12-3 19:28
标题: 回复 16# 丽格威的帖子
多是多了点，问题多了好讨论啊。

请指出：哪些不是问题的问题？

我看不能改成“精密数控机床“吧，精密机械涵盖的范围很广，没必要束缚在机床。

作者: 机械神话 时间: 2008-12-3 19:32
螺旋线阁下您好

我同意你的观点，同步带一般是作为第一级，。

T型齿由于冲击，噪音相对大于圆弧齿，虽然圆弧齿的同步带也有噪音。

作者: 丽格威 时间: 2008-12-3 20:24

原帖由 机械神话 于 2008-12-3 19:28 发表 6 c' x: o! L6 @! z6 {
多是多了点，问题多了好讨论啊。: u& E" m2 Z3 }( q
: ?$ U; Y! e& \$ ^# N& T0 l
请指出：哪些不是问题的问题？
" u) u' J# o) L( T$ }( _
. a/ E$ E' t/ {: A1 f+ s) X2 p3 j我看不能改成“精密数控机床“吧，精密机械涵盖的范围很广，没必要束缚在机床。

看来机械大侠对“精密机械”很有兴趣啊。除了检测量具之外，机械上应该算数控机床比较精密的了。

作者: 机械神话 时间: 2008-12-3 20:32
标题: 回复 20# 丽格威的帖子
我对机械有兴趣，不只限于精密机械，呵呵。

精密数控机床属于精密机械的一个大类，但也有其他精密的机械，如光学仪器、设备等。

作者: ccwx74 时间: 2009-1-9 15:25
同步带（轮）传动，只是一个手段，要求精度除了机械配合外，就要靠伺服了

作者: truetangan 时间: 2009-1-21 00:14
和同步带的齿型有关.
无齿隙同步带,反向差值比较好

作者: 崔宏业 时间: 2009-2-17 09:48
见过用细牙螺纹（普车）做丝杆的吗？
我的意思是，电气技术的发展为精密机械提供了方便

作者: LJF青峰 时间: 2009-2-17 11:24

看个实例

精致台式3轴同时控制机器人

在适用于操作台生产方式的、超紧凑型装置上,凝聚着涂抹专利技术
尺寸、价格是以往1/3的、高精度台式3轴机器人。
实现了3轴同时直线修补间距。
实现了精密描绘的低成本标准机型。
实现了0.0125mm的位置确定分解能力。
适用于各种点胶机系统的变化。

这是我以前的公司使用过的点胶机，就是用同步带驱动的。

作者: LJF青峰 时间: 2009-2-17 11:32
再来个国产的

型号	TS-200S
点胶范围X/Y/Z(mm)	200/200/50
最大负载Y-AXIS / Z-AXIS	3kg/1.5kg
移动速度 X&Y / Z (mm/sec)	0.1~800 / 350
分解能力	0.01 mm/Axis
重复精度	+/- 0.01 mm/ Axis
程序记录模式	至少每组100、每组4000 points( 可支持上传电脑)
显示方式	Teach Pendant LCD
马达系统	日本微步进级精密马达
操作模式	PTP & CP
传动方式	同步带
运动补间功能	3 axis (3D立体空间任意路线皆可)
编辑模式	教导盒 / PC Teaching box/PC
I/0讯号	16Inputs / 16 Outputs
外部控制接口	RS232

作者: 机械神话 时间: 2009-2-20 18:52
国产的能做到1个谬。

作者: qinshiyun 时间: 2009-6-23 12:41
同步带用于传动动力时，其精度由于弹性变形，不可能达到很得精度！主要用它来进行一些力不大的传动比不高的场合

作者: 塞上独行客 时间: 2009-10-8 19:33
15# 机械神话

检我知道的说几条
l6 e& ?9 t' I! ~/ |( Y* o6 y$ @/ h. b

直线导轨用水平仪和激光干涉仪检测；
伺服电机：经济型的多用步进电机，中高档的以永磁同步伺服电机为主；
闭环系统反馈：伺服电机一般有内置的编码器，工作台的移动也由光栅尺反馈；
传动链一般都有反向间隙存在，数控系统可以对其进行补偿；
很长的床身和较大的工作台都是拼接的，主要是考虑工艺性，当然整体的最好了... ...

作者: FANCY2006 时间: 2009-11-11 15:26
没问题吧。关键是看你的闭环控制系统伺服精度。

作者: 穆公剑 时间: 2009-11-19 17:34
我们公司全是瑞士的设备，而且全部是精密磨床，传动上全部是同步带和带轮！没有任何问题的！而且我们也仿造了！国产的同步带也能用的！我们的机床精度很高的，定位精度都在0.002以内

作者: uuk 时间: 2009-11-21 17:03
等着那十几个问题的解答啊！
也好好学习!

作者: tigerguo1975 时间: 2010-10-28 17:16
这个帖子很有意思。
但我的确没想到同步带的精度可以达到0.002，一直以为达到0.02就很难了，伺服+联轴器+同步带轮作直线往复运动。没光栅尺，或者说是半闭环。国产的同步带，精度上没仔细确认过，需要实际跑着测一下才知道。

作者: hua_102a 时间: 2010-11-1 19:16
我是来学习的，向高手致敬，谢谢啊

作者: 水春 时间: 2010-11-13 22:01
等着那十几个问题的解答啊！8 s1 q7 U. x: \( ~. Q* T
也好好学习!

作者: 408465954 时间: 2011-5-20 18:04
看楼上各位大侠所说，个人觉得同步带虽然结合了齿轮与带传动的特点，但是毕竟还是带传动。他的精度肯定不是这么容易保证的！一般精密的机床都会有闭环的检测来不断纠正位置，这样才能达到高的精度。

作者: tudoujx 时间: 2011-6-7 14:18
我是来学习的，向高手致敬，谢谢啊

作者: h5608669 时间: 2011-7-25 21:04
同步带，想要达到0.002的精度，国产的货，估计不太可能吧？

那得用多少光栅来反馈补偿啊？

一般机械应用时，肯定同步带是开环传动的，不知道这能达到多少的重复定位精度？

作者: linda112 时间: 2011-8-18 11:20
大侠讨论，围观中

作者: 段工1 时间: 2011-8-19 18:02
我有一皮带传动的机械，精度就差了很多哦，期待高手的指点。

作者: yuyinfeng 时间: 2011-12-19 11:03
看来全部都是高手哈哈学习了

作者: 骑着毛驴上班 时间: 2012-2-15 14:01
学习学习！！对同步带和带轮不懂！

作者: peng2010 时间: 2012-2-17 21:01
同步带不知道可以用于无尘车间，链条式一定不行的

作者: DadyBang 时间: 2012-3-3 16:36
看了前半个帖子，收益匪浅

作者: 九宗山人 时间: 2012-4-17 20:03
光栅尺要多少钱啊？
我正在被一个同步带问题困扰，单线传动，距离大概1米多一点，起点和终点精度要求有点高，现在达不到，不知怎么改，请各位大侠支招！

作者: yenguang 时间: 2012-4-22 10:07
精度还是可以的！但还是有很大的局限性，要看装配的质量。

作者: 穆公剑 时间: 2012-5-9 16:07
各位没搞明白，同步带与带轮是多齿啮合，还可以张紧,可以做到无间隙传动啊！！！

作者: luxiang821 时间: 2012-5-11 17:32
海克斯康的三坐标用的都是同步带，但是有光栅尺反馈控制

作者: 123skhy 时间: 2012-7-2 18:22

丽格威发表于 2008-12-1 22:16 哦！大侠朋友：我是做数控机床的，也用到同步轮、同步带，并且用的很多。这个没您想像的复杂，您所讨论的 ...

不是这样说！现在的数控车床大多不采用同步带做丝杆的连接！因为皮带磨损后就会出现精度问题！

作者: liuyong453 时间: 2012-7-20 09:12
我认为0.02比较正常

作者: sofyxie 时间: 2012-7-20 15:48
我也很困惑啊，其实在要求精确定位的时候，从不敢用过同步带，心里没底

作者: yoyo_baba 时间: 2014-4-26 12:48
我们现在用的伺服电机带动同步带，没有光栅尺，精度在0.02-0.05

作者: saim 时间: 2014-4-27 10:10

yoyo_baba 发表于 2014-4-26 12:48
. u; ^0 O) `$ Q我们现在用的伺服电机带动同步带，没有光栅尺，精度在0.02-0.05

您好，是不是加上光栅尺的话是不是能够保证更好的精度?

作者: yoyo_baba 时间: 2014-4-28 11:38
这个是当然的，还有机械机构的精度要好

作者: spt1672 时间: 2014-5-14 22:12
楼主考虑的很深，可以简化一些，先考虑那种带型产生的误差大，这个和带型的截面形状有关，还与带同带轮接触方式有关，圆弧齿比矩形齿好

作者: 佳健85 时间: 2014-8-8 09:31
學習學習

作者: 飓天使 时间: 2014-8-15 13:14
如果要确保精度的话还是硬性定位比较可靠

作者: xinshiji666 时间: 2014-8-15 19:29
个人感觉，同步带精度还是可以的，曾精为了验证这个精度问题，做了一个小实验台，约长300的同步带，往复运动，用百分表打表测量，重复精度0.02以内，为了排除马达精度影响，采用伺服马达直接连接同步带轮的方式。
不过需要提的是，可能很多人没有搞清楚所谓的“精度”和“重复定位精度”这两个概念，精度：实际值和理论值之间的接近程度，从这方面看的话，同步带轮的圆周误差+同步带的尺寸误差就足以造成最终的精度很差。
再来看“重复定位精度”，指令目标位置到同一目标位置范围的一致程度，如果加上反馈，给马达发指令，实际移动到同一点的重复位置精度就能达到比较高。

作者: lantianbihb 时间: 2014-8-21 19:15
学习了

作者: 陈小困 时间: 2015-5-20 13:38
学习了

作者: muzhang111 时间: 2015-5-23 18:00
同步带精度还有这么高的要求，真是大开眼界。

作者: 菜鸟的梦想lxa 时间: 2015-6-1 15:50
买来同步带怎么检测其精度。

作者: 菜鸟的梦想lxa 时间: 2015-6-1 15:51
同步带精度检测问题，如何检测购买的同步带的精度。

作者: 乔大葱 时间: 2015-7-31 11:41
都是高手啊。学习了

作者: MZH-2001 时间: 2015-8-24 10:05

机械神话发表于 2008-12-2 18:49 ; i) K2 A" U- `( K1 }
长见识了。一些问题正好趁此机会向您请教。$ U: B; O0 C7 |6 F
' _( O" ]. V v8 d V. c- e
***************************************

我的一些经验-如何提高同步带传动精度：
1，定位精度有要求是，采用圆弧齿的皮带和带轮
2，当加速度比较大时，采用钢丝加强的皮带
3，如果有条件，提供恒定的跟随张力，可以用弹簧，气缸等
4，最后的大招，采用双伺服电机驱动。两台伺服电机分别提供传动力和皮带张紧力。

我曾经这么做过，前三条就可以达到+-0.02了，当然每隔一段时间就要伺服回原点一次。
第四条是专业理论并且已经被广泛应用的了。

作者: 925269815 时间: 2015-10-8 22:51
还是看看59楼，重复精度，精度，，，，，，

作者: LeoXia 时间: 2015-12-24 13:44
真的是学习了，没想到这里面还有这么多的门道

作者: ⅣⅤⅥ 时间: 2016-1-16 23:46
都是高手，学习了

作者: Ruland联轴器 时间: 2016-2-4 19:32
学习了

作者: 青春、依旧如初 时间: 2016-8-5 09:21
都很经典，学习学习

作者: fjydpf 时间: 2016-9-8 11:42
学习中，给力

作者: 天天_works 时间: 2016-10-1 16:00
自动控制原理中有典型的例子

作者: wy117654 时间: 2017-8-5 15:18
讨论讨论，多学习学习

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