新型人字齿同步带克服了传统直齿,斜齿同步带的缺点,以其传动误差小,承载能力强,噪声低,寿命长等优点得到了广泛的关注.基于Pro/E通过模型参数和尺寸关系的建立,完成了新型人字齿同步带及带轮的参数化建模,并应用同步带轮的参数化程序快速生成新的带轮,检验了程序,对模型进行三维装配,为新型人字齿同步带传动的研究提供了一种全齿模型,大大提高了研究效率,对新型人字齿同步带的结构及传动性能进行系统的研究具有重要意义.
针对特殊传动领域对同步带传动寿命,精度和噪声所提出的限制要求,本项目以前期研究成果为基础,借助等共轭曲率高阶接(切)触啮合理论,提出具有传动精度高,承载能力强,噪声低等优点的微侧隙新型人字齿同步带传动.本项目旨在利用现代啮合理论和多体系统动力学对新型人字齿同步带传动啮合性能进行深入研究,填补我国在人字齿同步带制造技术和传动等机理研究的空白.提出了基于高阶切触阶啮合理论的新齿廓人字齿同步带与带轮的法面齿形,研究了各参数间相互耦合关系与影响规律,优选了齿形参数;提出了人字齿传动啮合及干涉数学模型,研究了啮合性能和啮合干涉,揭示了节距差和螺旋角对齿形干涉形貌影响规律.(2)研究加工带轮与模具空间曲面特性,确定了啮合界限点和根切界限点的数学模型,解决模具二次包络加工及制造问题.制备出新齿廓人字齿样带.实验研究得出:人字齿噪声比直齿同步带噪声低11dB(A),振动小,运行平稳,传动误差小,疲劳实验齿面耐磨性好.采用多体系统动力学等仿真技术进行了人字齿同步带噪声,振动,带齿应力分布,传动误差等传动性能机理研究,得出结构参数对噪声,带齿应力分布,振动幅度,传动误差等影响规律以及重要的结构参数,为今后人字齿同步带的应用提供技术基础.
基于Westhoff的同步带与带轮传动啮合干涉评价体系,提出了以人字带齿的包络齿廓与带轮齿槽不干涉作为评判带与轮不产生啮合干涉的新方法.根据人字齿传动特点,设计了一种新型人字齿同步带并建立了求解带共轭齿廓的传动模型.与Eagle PD对比结果表明:新型人字齿同步带传动啮合无干涉;带齿高而陡峭,抗爬齿能力强;带与轮的法面齿形是圆心在节线上圆弧共轭齿,其圆弧半径大,瞬时接触线长,有助于提高带齿接触强度.