以主动轮上的人字齿同步带作为分析对象,当主动带轮转动时,带绕入主动轮的一边被进一步拉紧,其所受拉力由初拉力逐渐增大,称为紧边;而带的另一边则被放松,
其所受拉力由初拉力逐渐降低,称为松边。
为主动轮上马牌人字齿同步带端
为松边拉力,F0 为紧边拉力,忽略离心力和弯曲应力的作用。当带轮转动时,动力
传递是通过各主动带轮齿对相应带齿的法向作用力Q1 ,Q2 … Qn(1、2…n 为啮合齿
号,下同)和带齿顶与带轮齿槽之间的摩擦力Ff 1 ,Ff 2 … Ffn ,各齿所受力的总和
构成带所受的有效圆周力Fe ,使带随着带轮转动而运动。
由于马牌人字齿同步带工作在弹性变形范围内,紧边和松边拉力都有变化,这种变化非常复杂,目前的研究还没找到一定的规律,可近似认为紧边拉力的增量等于松边拉力的减量。显然,在同步带与带轮的整个接触区域内,各种力作用相互平衡,可得:
以往在研究人字齿同步带的带齿强度时,计算所用的带齿法向载荷都做了一定的简化,假设每个带齿受到的法向载荷相同,将带轮齿对带齿所施加的外载荷平均到每个齿上,即平均法向载荷,其计算公式如下: