同步帶輪傳動生效方式和設計原則

同步帶輪傳動的生效次要是輪齒的生效，而輪齒的生效方式又多種多樣，較爲罕見的是上面敘說的五種生效方式。同步帶輪的其它局部（如齒圈、輪輻、輪轂等），除了對帶輪的質量大小需加嚴厲限制外，通常只需按經歷設計，所定的尺寸對強度及剛度均較富裕，理論中也極少生效。 

1、齒面膠合

關于高速重載的同步輪傳動（如航空發起機加速器的主傳動同步輪），齒面間的壓力大，霎時溫度高，光滑效果差，當瞬時溫渡過高時，相嚙合的兩齒面就會發作粘在一同的景象，由于此時兩齒面又在作滑動，相粘結的部位即被撕破，于是在齒面上沿滑動的方向構成傷痕，稱爲膠合。傳動時齒面瞬時溫度愈高、滑動速度愈大的中央，愈易發作膠合。有些低速重載的重型同步輪傳動，由于齒面間的油膜遭到毀壞，也會發生膠合生效。此時，齒面的瞬時溫度并無分明增高，故稱爲冷膠合。 增強光滑措施，采用抗膠合才能強的光滑油（如硫化油），在光滑油中參加極壓添加劑等，均可避免或加重齒面的膠合。

2、齒面磨損　　　在同步輪傳動中，齒面隨著任務條件的不同會呈現不同的磨損方式。例如當嚙合齒面間落入磨料性物質（如砂粒、鐵屑等）時，齒面即被逐步磨損而至報廢。這種磨損稱爲磨粒磨損。它是開式同步輪傳動的次要方式之一。改用閉式同步輪傳動是防止齒面磨粒磨損無效的辦法。

 

3、輪齒折斷

輪齒折斷有多種方式，在正常狀況下，次要是齒根彎曲疲勞折斷，由于在輪齒受載時，齒根處發生的彎曲應力較大，再加上齒根過渡局部的截面漸變及加工刀痕等惹起的應力集中作用，當輪齒反復受載后，齒根處就會發生疲勞裂紋，并逐漸擴展，致使輪齒疲勞折斷。 此外，在輪齒遭到忽然過載時，也能夠呈現過載折斷或剪斷；在輪齒遭到嚴重磨損后齒厚過火減薄時，也會在正常載荷作用下發作折斷。 

在斜齒圓柱同步輪傳動中，輪齒任務面上的接觸線爲一斜線（參看圖例），輪齒受載后，如有載荷集中時，就會發作部分折斷。若制造或裝置不良或軸的彎曲變形過大，輪齒部分受載過大時，即便是直齒圓柱同步輪，也會發作部分折斷。 

爲了進步同步輪的抗折斷才能，可采取下列措施：

1）用添加齒根過渡圓角半徑及消弭加工刀痕的辦法來減小齒根應力集中；

2）加大軸及支承的剛性，使輪齒接觸線上受載較爲平均；

3）采用適宜的熱處置辦法使齒芯資料具有足夠的韌性；

4）采用噴丸、滾壓等工藝措施對齒根表層停止強化處置。

4、齒面塑性變形

塑性變形屬于輪齒永世變形一大類的生效方式，它是由于在過大的應力作用下，輪齒資料處于屈從形態而發生的齒面或齒體塑性活動所構成的。塑性變形普通發作在硬度低的同步輪上；但在重載作用下，硬度高的同步輪上也會呈現。 塑性變形又分爲滾壓塑變和錘擊塑變。滾壓塑變是由于嚙合輪齒的互相滾壓與滑動而惹起的資料塑性活動所構成的。由于資料的塑性活動方向和齒面上所受的摩擦力方向分歧，所以在自動輪的輪齒上沿滑動速度爲零的節線處被碾出溝槽,而在從動輪的輪齒上則在節線處被擠出脊棱。這種景象稱爲滾壓塑變形。錘擊塑變則是伴有過大的沖擊而發生的塑性變形，它的特征是在齒面上呈現淺的溝槽，且溝槽的取向與嚙合輪齒的接觸線相分歧。 進步輪齒齒面硬度，采用高粘度的或加有極壓添加劑 的光滑油均有助于減緩或避免輪齒發生塑性變形。

 

5、齒面點蝕

點蝕是齒面疲勞損傷的景象之一。在光滑良好的閉式同步輪傳動中，罕見的齒面生效方式多爲點蝕。所謂點蝕就是齒面資料變化著的接觸應力作用下，由于疲勞而發生的麻點狀損傷景象。齒面上呈現的點蝕僅爲針尖大小的麻點，如任務條件未加改善，麻點就會逐步擴展，甚至數點連成一片，構成了分明的齒面損傷。 同步輪在嚙合進程中，齒面間的滑動起著構成光滑油膜的作用，而且滑動速度愈高，愈易在齒面間構成油膜，光滑也就愈好。當輪齒在接近節線處嚙合時，由于滑動速度低，構成油膜的條件差，光滑不良，摩擦力較大，特別是直同步輪傳動，通常這時只要一對齒嚙合，輪齒受力也較大，因而，點蝕也就首先呈現在接近節線的齒根面上，然后再向其它部位擴展。從意義上說，也就是接近節線處的齒根面抵抗點蝕的才能較差（即接觸疲勞強度較低）。 

進步同步帶輪資料的硬度，可以加強同步輪抗點蝕的才能。在嚙合的輪齒間加注光滑油可以減小摩擦，減緩點蝕，延伸同步輪的任務壽命。并且在合理的限制內，光滑油的粘度越高，上述效果也愈好。由于當齒面上呈現疲勞裂紋后，光滑油就會侵入裂紋，而且粘度愈低的油，愈易侵入裂紋。光滑油侵入裂紋后，在輪齒嚙合時，就有能夠在裂紋內遭到擠脹，從而放慢裂紋的擴展，這是不利之處。所以對速度不高的同步輪傳動，以用粘度高一點的油來光滑爲宜；對速度較高的同步輪傳動（如圓周速度v>12m/s），要用噴油光滑（同時還起散熱的作用），此時只宜用粘度低的油。開式同步輪傳動，由于齒面磨損較快，很少呈現點蝕。