5、改良齿形带传动技术，提升机械传动性能

改良齿形带传动技术，提升机械传动性能

1. 研究背景与目的

在现代机械工程领域，CNC机床驱动中各类带传动设计面临着使用寿命较短的问题。尤其是第二和第三标准尺寸的钻铣镗床中广泛应用的V带传动，其主运动驱动设计的研究方向之一便是提高运行可靠性。而评估带传动元件的应力 - 应变状态水平，是确定运行可靠性参数的重要阶段，有效方法之一是采用有限元法进行三维建模研究。

本次研究旨在改进齿形带传动设计，通过寻找合理的齿形和相应的带轮几何形状，提高齿形带传动的承载能力。研究聚焦于T10和AT10梯形齿形带，除了橡胶混合物的成分外，结构的机械稳定和取向也十分关键，它能减少内摩擦导致的能量损失，提高带材在拉伸和弯曲时的机械强度。

2. 三维与参数化建模

以加工中心MC200PF4V为例，其主运动的扭矩通过齿形带传动（TBD）从发动机传递到变速箱输入轴，该传动的模数m = 4mm，传动比u = 1.4。在集成CAD KOMPAS - 3D中开发了主运动驱动的三维模型，同时在“轴与机械传动 - 3D”专用应用程序中创建了机械传动和驱动轴的模型。

由于金属切削设备的带传动类型和设计繁多，设计可行的传动方案耗时较长。为提高设计效率，采用参数化机制是一种有效途径。CAD/CAE APM WinMachine与KOMPAS - 3D兼容，在构建机械传动的参数化模型方面效率较高。在参数化过程中，使用APM Graph模块的语法，通过变量窗口输入初始和派生变量以及逻辑表达式，构建齿形带和带轮的参数化模型。该程序既适用于经典齿形带传动设计，也适用于改进版本。

以下是建模过程的关键步骤：
1. 在KOMPAS - 3D中创建主运动驱动的三维模型