1、确定设计的必要条件

  ①机械的种类；

  ②传动动力或原动机额定动力；

  使用从动机的负荷作为传动动力比较理想，多数情况下，负荷并不稳定；多数情况下，设计时使用电机的额定功率计算。

  ③负荷变动大小；

  尤其使用过程中，有制动以及正反转时，要特别注意。

  ④每天运转时间

  ⑤小带轮的转速

  ⑥速比

  速比：大带轮的齿数/小带轮的齿数

  ⑦暂定轴间距离

  ⑧带轮径的限制

  一般要注意带轮的最小齿数和直径

  ⑨使用环境（高温、低温、油、水、灰尘、酸、碱、等等）

  2、计算设计动力

  根据一下公式计算设计动力：

  公式1：Pd=Pt×（Ko+Ki+Kr）

   Pd：设计动力（kW）

   Pt ：传动动力（kW）

   Ko：负荷修正系数

   Ki ：惰轮修正系数

   Kr ：速比修正系数

  另外，使用扭矩及马力时，请根据以下公式换算成功率：

  公式2：Pt=Tr×n÷9550

   Pt：传动动力（kW）

   n ：转速（rpm）

   Tr ：扭矩（N·m）

   1PS=0.7355kW

  存在急速停止、急速启动时的设计动力计算:

  在急速停止、急速启动时，由于机械的惯性力，传动带会承受异常扭矩，因此需要事先根据公式3进行检测，在宽度不足时需进行修正。

  对比步骤二（1）计算出的Pd和通过以下计算得出的Pdq，取较大值作为设计动力。

  公式3：Trq=∑GD2×（n1-n2）÷（38.2×t）

   Trq ：急速停止、急速启动时的旋转扭矩（N·m）

   GD2 ：惯性轮效果（与制动器相反侧的GD2的总和）（kg·m2）

   n1-n2 ：转速差（与制动器相反的一侧）（rpm）

   t：从n1变化到n2的所需时间（s）

  根据公式2，将扭矩换算成功率：

  Ptq=Trq×n÷9550

  Pdq=Ptq×Kq

  Kq：修正系数

  注：

  1：使用从动机的负荷作为传动动力比较理想，不详时请使用电机的额定功率。2：惰轮修正系数中提到的张紧侧、松弛侧如下图所示（主动轮顺时针转动）：

  3、选择皮带型号

  皮带型号参照型号选择图根据设计动力和小带轮转速进行选择。

  每个供应商会有多个选型图，综合选出最高性价比的型号。

  4、选择带轮轮径

  考虑设计要求以及传动空间的限制等因素，合理确认带轮直径和传动比：

  公式4：Z2=n1÷n2×Z1

   速度比=n1÷n2

   Z1 ：小带轮齿数

   Z2 ：大带轮齿数

   n1 ：小带轮转速（rpm）

   n2 ：大带轮转速（rpm）

  关于同步带轮的齿数、外径、节径之间的关系：

  公式5：dp=pt×Z÷π

   do=pt×Z÷π-2a

   dp：带轮节圆直径（mm）

   do：带轮外径（mm）

   z ：带轮齿数

   2a ：带轮节圆径和外径之差

  在确定带轮径时，需要检查：

  检查最小带轮齿数。

  一般而言，使用齿数较少的带轮会导致皮带弯曲疲劳增大，皮带使用寿命降低，因此，所使用带轮齿数至少要大于要求最小带齿数。

  检查皮带速度

  皮带速度不能超过皮带规格的最高速度。

  公式6：v=dp×n÷19100

   v ：皮带速度（m/s）

   dp：带轮节圆直径（mm）

   n ：带轮转速（rpm）

  5、选择皮带长度

  ①决定皮带的长度

  根据公式7计算大概的皮带长度Lp’，选择与该值最接近的标准长度。

  公式7：Lp’=2C’+1.57（Dp+dp）+（Dp-dp）2/4C’

   Lp’：大概的皮带长度（mm）

   C’ ：暂定的轴间距离（mm）

   Dp ：小带轮节圆直径（mm）

   dp ：大带轮节圆直径（mm）

  ②计算轴间距离

  根据选择的标准长度Lp，使用公式8反算出此时的轴间距离。

  公式8：C={B+[B2-2（Dp-dp）2]1/2}÷4

   B=Lp-1.57（Dp+dp）

  6、确定皮带宽度

  ①确定基准传动容量

  根据“基准传动容量表”，计算皮带基准宽度单位的传动容量。

  ②啮合修正系数

  根据公式9计算小带轮的啮合齿数Zm，根据啮合齿数选择修正系数Km。

  公式9： Zm=Z×θ÷360

   θ=180-57（Dp-dp）÷C

  ③计算皮带宽度

  根据公式10计算皮带的宽度修正系数Kb。

  公式10：Kb=Pd÷（Pr×Km×kl）

   Kb：宽度修正系数

   Pd：设计动力（kW）

   Pr ：基准传动容量（kW）

   Km：啮合修正系数

   Kl ：长度修正系数

  7、检查轴间距离的调整幅度

  为保证皮带的安装和张紧，推荐按照轴间距离调整范围表中的数值来设定轴间距离的调整范围。

  四、同步带设计举例

  单一负载的情况：

  多个负载的情况：

  五、同步带以及同步带轮的设计尺寸

  1、同步带

  S2M啮合齿同步带的尺寸图：

  S3M啮合齿同步带的尺寸图：

  S5M啮合齿同步带的尺寸图

  S8M啮合齿同步带的尺寸图:

  S14M啮合齿同步带的尺寸图:

  2、同步带轮

  标准带轮的齿轮，以比较常用的S3M为例：

  备注：

  1.文中的出现的齿形结构，规格来自于各大主流同步带厂商的设计手册，可以在其官网查到相同的。我对共同特性做了相关提取。

  2.同步带尺寸图来自于传动带综合设计手册，由于主流同步带及其带轮的都是标准尺寸，在此就不标注厂家了。