同步帶
同步帶，也稱齒形帶、正時帶、無滑差帶等[1]。主要用於汽車引擎上使得各個缸體進排氣時間同步。正時帶通常是橡膠材質，但有壽命限制需定期更換，運轉中斷裂時會使得活塞撞擊到提升閥導致引擎受損，因此一些引擎同步帶以金屬鏈條取代橡膠皮帶。
傳動
與常見的普通V帶、平帶等帶傳動方式相似，同步帶是一種撓性傳動形式。
V帶、平帶等傳統帶傳動方式完全依賴摩擦力傳遞力，其不可避免的有相對滑動，會導致其實際減速比高於理論減速比，且會隨載荷變化而變化，無法精確的傳導運動。與之不同，同步帶的工作面具有齒形，與帶輪的齒槽作嚙合傳動，並由帶的抗拉層承受負載以保持其節線長度不變，故帶與帶輪間沒有相對滑動，主、從動輪間可以保持同步傳動。由於其主要依賴齒面正壓力傳遞力，故其帶輪尺寸、中心距可以減小，速比可達10，傳動效率可達99.5%，帶速可達50m/s。 [2]
由於同步帶的這些特徵，它不僅可以用來傳遞運動、功率，也常用於伺服機構中，進行機構的定位[1]。
同步帶結構
同步帶帶體可以分為四個主要部分：膠層，包布層，帶齒層和強力層[1]。
強力層
強力層由抗拉的繩，通常是表面處理過的玻璃纖維或聚芳醯胺纖維繩構成。本層是主要承受負載的部分。
帶齒層
帶齒層是同步帶與帶輪接觸的部分，其齒形必須準確、不易變形才能起到精確傳遞運動的功能。其齒根線大致處於節線的位置，保證彎曲時無周節變化。
包布層
包布層包裹在整個帶齒層上，起到保護、防開裂的作用。
膠層
膠層也稱帶背，它的主要功能是將強力層的抗拉材料粘在帶的節線位置，並保護抗拉材料。
分類
按照齒形進行分類，同步帶主要分為梯形齒和圓弧齒兩大類。與齒輪傳動相對應，前者的帶輪齒形為漸開線（簡單的也可以採用梯形齒形），而後者則對應圓弧齒形。
目前，梯形齒同步帶的發展較成熟，已有ISO 5296:1982、GB/T 11616-1989等標準規定其標準尺寸[3]。而圓弧齒的性能較優良，可以傳遞更大的扭矩。
按照齒的方向進行分類，可以分為單面齒、雙面齒；其中，雙面齒又分為A、B兩種類型，前者兩面的齒對稱排布，而後者兩面齒交錯排布。
規格
同步帶的尺寸規格包括帶的節距，帶齒的參數，帶長、帶寬、帶高等。
其中，帶的節距與齒輪相似，大致可分為周節制、模數制和特殊節距三大類。周節制是以英制節距為基準，分為從MXL到XXH七種。而模數制則是以公制模數為準，有1、1.5、2mm等。目前，在中國大陸，模數制已漸漸為周節制所取代[1]。特殊節距同步帶則有T2.5、T5、T10、T20等，其節距分別為2.5、5、10、20mm。
| 節距種類 | 節距/英寸 | 節距/mm |
|---|---|---|
| MXL | 0.080 | 2.032 |
| XXL | 0.125 | 3.175 |
| XL | 0.200 | 5.080 |
| L | 0.375 | 9.525 |
| H | 0.500 | 12.700 |
| XH | 0.875 | 22.225 |
| XXH | 1.250 | 31.75 |
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 羅善明 余以道 郭迎福 諸世敏. 带传动理论与新型带传动. 北京: 國防工業出版社. 2006: 114–117. ISBN 7-118-04340-0.
- ^ 常德功 樊智敏 孟兆明. 带传动和链传动设计手册. 北京: 化學工業出版社. 2009: 76. ISBN 978-7-122-06517-9.
- ^ 3.0 3.1 GB/T 11616-1989 同步带尺寸. 上海膠帶廠. 中國石油和化學工業協會. 1989-08-30 [2011-06-28]. （原始內容存檔於2021-01-16）.