文档介绍：第 37 卷第 6 期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报（自然科学版） ,
2021 年 11 月 Journal of Qiqihar University(Natural Science Edition) Nov.,2021
STSB型圆弧齿同步带传动动力学分析
李东生
（齐齐哈尔大学 机电工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）
摘要：建立 STSB 型同步带带齿齿廓方程，基于刚柔耦合动力学软件 RecurDyn，对 STSB 型圆弧齿同步带传动系
统进行仿真，结果表明，齿根应力在传动过程中呈规律变化，完全啮合区带齿受弯曲应力， N·mm2。
同步带松边横向振动幅值较大，最大值 mm。为同步带传动系统动力学仿真提供理论依据。
关键词：STSB 型同步带；RecurDyn；齿根应力；横向振动；动力学
中图分类号：+2 文献标志码：A 文章编号：1007-984X(2021)06-0055-04
国内外学者针对于同步带啮合特性及振动噪声等方面进行了研究。Domek G 等[1]针对同步带材料对带与
带轮啮合形变的影响进行了研究；Gerbert 等[2]将传动系统简化为质量弹簧系统，对同步带进行建模分析，
通过实验验证了理论分析载荷分布的准确性；Uchida T 等[3]基于有限元软件就带齿齿形与节距差对同步带载
荷分布影响规律进行了相关研究；吴贻珍[4]探究同步带材料对相对疲劳寿命的影响；针对人字齿同步带传
动，郭建华、胡清明等[5-7]基于微分几何与齿轮啮合原理，探究了干涉量对啮合干涉形貌的影响，并基于静
力学理论分析新齿廓人字齿同步带不同错位量、螺旋角对带齿应力影响规律。但针对同步带传动系统动力
学仿真研究较少，本文针对 STSB 齿形同步带，基于刚柔耦合 MEBD 技术对传动系统进行动力学仿真，分
析带齿应力分布规律及带横向振动，为同步带传动动力学仿真提供理论依据。
1 新齿廓圆弧齿齿型方程
STSB 同步带带齿齿廓由五段连续圆弧曲线组成，定
义同步带节线为 X 轴，带齿对称轴为 Y 轴，建立平面直
角坐标系，坐标原点为 O。取右侧齿廓进行分析，定义
五段圆弧分别为 AB, BC, CD, DE, EF，如图 1 所示，其
中 O1, O2, O3, O4 及 O5 为各段圆弧圆心，R1, R2, R3, R4 及
R5 为各段圆弧半径，dp 为节线差，H 为齿高。
齿廓圆弧参数方程可表示为