同步带轮传动生效方式和设计原则

同步带轮传动的生效次要是轮齿的生效，而轮齿的生效方式又多种多样，较爲罕见的是上面叙说的五种生效方式。同步带轮的其它局部（如齿圈、轮辐、轮毂等），除了对带轮的质量大小需加严厉限制外，通常只需按经历设计，所定的尺寸对强度及刚度均较富裕，理论中也极少生效。 

1、齿面胶合

关于高速重载的同步轮传动（如航空发起机加速器的主传动同步轮），齿面间的压力大，霎时温度高，光滑效果差，当瞬时温渡过高时，相啮合的两齿面就会发作粘在一同的景象，由于此时两齿面又在作滑动，相粘结的部位即被撕破，于是在齿面上沿滑动的方向构成伤痕，称爲胶合。传动时齿面瞬时温度愈高、滑动速度愈大的中央，愈易发作胶合。有些低速重载的重型同步轮传动，由于齿面间的油膜遭到毁坏，也会发生胶合生效。此时，齿面的瞬时温度并无分明增高，故称爲冷胶合。 增强光滑措施，采用抗胶合才能强的光滑油（如硫化油），在光滑油中参加极压添加剂等，均可避免或加重齿面的胶合。

2、齿面磨损　　　在同步轮传动中，齿面随着任务条件的不同会呈现不同的磨损方式。例如当啮合齿面间落入磨料性物质（如砂粒、铁屑等）时，齿面即被逐步磨损而至报废。这种磨损称爲磨粒磨损。它是开式同步轮传动的次要方式之一。改用闭式同步轮传动是防止齿面磨粒磨损无效的办法。

 

3、轮齿折断

轮齿折断有多种方式，在正常状况下，次要是齿根弯曲疲劳折断，由于在轮齿受载时，齿根处发生的弯曲应力较大，再加上齿根过渡局部的截面渐变及加工刀痕等惹起的应力集中作用，当轮齿反复受载后，齿根处就会发生疲劳裂纹，并逐渐扩展，致使轮齿疲劳折断。 此外，在轮齿遭到忽然过载时，也能够呈现过载折断或剪断；在轮齿遭到严重磨损后齿厚过火减薄时，也会在正常载荷作用下发作折断。 

在斜齿圆柱同步轮传动中，轮齿任务面上的接触线爲一斜线（参看图例），轮齿受载后，如有载荷集中时，就会发作部分折断。若制造或装置不良或轴的弯曲变形过大，轮齿部分受载过大时，即便是直齿圆柱同步轮，也会发作部分折断。 

爲了进步同步轮的抗折断才能，可采取下列措施：

1）用添加齿根过渡圆角半径及消弭加工刀痕的办法来减小齿根应力集中；

2）加大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较爲平均；

3）采用适宜的热处置办法使齿芯资料具有足够的韧性；

4）采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层停止强化处置。

4、齿面塑性变形

塑性变形属于轮齿永世变形一大类的生效方式，它是由于在过大的应力作用下，轮齿资料处于屈从形态而发生的齿面或齿体塑性活动所构成的。塑性变形普通发作在硬度低的同步轮上；但在重载作用下，硬度高的同步轮上也会呈现。 塑性变形又分爲滚压塑变和锤击塑变。滚压塑变是由于啮合轮齿的互相滚压与滑动而惹起的资料塑性活动所构成的。由于资料的塑性活动方向和齿面上所受的摩擦力方向分歧，所以在自动轮的轮齿上沿滑动速度爲零的节线处被碾出沟槽,而在从动轮的轮齿上则在节线处被挤出脊棱。这种景象称爲滚压塑变形。锤击塑变则是伴有过大的冲击而发生的塑性变形，它的特征是在齿面上呈现浅的沟槽，且沟槽的取向与啮合轮齿的接触线相分歧。 进步轮齿齿面硬度，采用高粘度的或加有极压添加剂 的光滑油均有助于减缓或避免轮齿发生塑性变形。

 

5、齿面点蚀

点蚀是齿面疲劳损伤的景象之一。在光滑良好的闭式同步轮传动中，罕见的齿面生效方式多爲点蚀。所谓点蚀就是齿面资料变化着的接触应力作用下，由于疲劳而发生的麻点状损伤景象。齿面上呈现的点蚀仅爲针尖大小的麻点，如任务条件未加改善，麻点就会逐步扩展，甚至数点连成一片，构成了分明的齿面损伤。 同步轮在啮合进程中，齿面间的滑动起着构成光滑油膜的作用，而且滑动速度愈高，愈易在齿面间构成油膜，光滑也就愈好。当轮齿在接近节线处啮合时，由于滑动速度低，构成油膜的条件差，光滑不良，摩擦力较大，特别是直同步轮传动，通常这时只要一对齿啮合，轮齿受力也较大，因而，点蚀也就首先呈现在接近节线的齿根面上，然后再向其它部位扩展。从意义上说，也就是接近节线处的齿根面抵抗点蚀的才能较差（即接触疲劳强度较低）。 

进步同步带轮资料的硬度，可以加强同步轮抗点蚀的才能。在啮合的轮齿间加注光滑油可以减小摩擦，减缓点蚀，延伸同步轮的任务寿命。并且在合理的限制内，光滑油的粘度越高，上述效果也愈好。由于当齿面上呈现疲劳裂纹后，光滑油就会侵入裂纹，而且粘度愈低的油，愈易侵入裂纹。光滑油侵入裂纹后，在轮齿啮合时，就有能够在裂纹内遭到挤胀，从而放慢裂纹的扩展，这是不利之处。所以对速度不高的同步轮传动，以用粘度高一点的油来光滑爲宜；对速度较高的同步轮传动（如圆周速度v>12m/s），要用喷油光滑（同时还起散热的作用），此时只宜用粘度低的油。开式同步轮传动，由于齿面磨损较快，很少呈现点蚀。