同步带#

提到皮带，你可能会想到一种非常重要的男士时尚配饰。然而，还有一种皮带与机器人技术更为相关–同步带。如果你以前修补过汽车内部，你可能会认识到同步带是一个重要的部件，它的作用是使引擎盖下的所有部件保持同步。

术语

同步带#: 同步带使用一系列小而宽的齿来啮合带有许多匹配沟槽的滑轮。同步带之所以得名，是因为它可以非常精确地传递动力，几乎没有任何偏差，并确保轴之间的紧密连接。

同步带和同步带轮#

虽然同步带与 chain 的目标相似，但其特性和优势却截然不同。同步带比链条更轻、更紧凑，但却缺乏其大块头兄弟的可定制性–同步带是一个预先确定长度的闭环，不能随意改变长度。

与链条一样，同步带也是通过 pitch 来识别的 - FTC® 机器人上常见的节距包括 HTD 5mm、HTD 3mm 和 GT2 3mm。

使用同步带时，正确的张力非常重要。有2种主要方法可以使张力正确。第一种方法很简单，goBILDA 和 Actobotics 的孔型中已经集成了同步带。你可以直接从每家供应商处购买尺寸正确的同步带，安装好同步带后，张力就会达到完美状态。随着设计的复杂性增加，你的同步带运行也会越来越复杂–可能有两个以上的同步带轮，可能你的同步带轮尺寸各不相同。为了弥补这一不足，确保张力的第二种方法是使用动态张紧器，类似于复杂链条运行中的张紧器。为了设计这些张紧器，我们建议在实际制造之前先在 CAD 中规划更复杂的皮带运行。

同步带计算器#

确定使用哪种同步带来接近给定的中心到中心(C2C)距离的实际计算很复杂。下面的计算器可以提供帮助：

同步带计算器

Belt Pitch:

Pulley A Teeth:
Pulley A Pitch Diameter (mm):

Pulley B Teeth:
Pulley B Pitch Diameter (mm):

Desired Center Distance (mm):
Ratio:

Belt Options:

Tooth Count	C2C (mm)	Length (mm)

警告

即使很难从供应商处购买到同步带长度，本计算器也会给出建议。请确保你设计的 C2C 距离是你可以购买到的同步带长度。

SDP-SI 有一个更高级的计算器， ReCalc 也有。手工计算这些值的公式可在 SDP-SI 的《微型同步带和同步带传动系统设计指南》中找到。

同步带安装#

同步带至少应与同步带轮呈90°接触。最好的做法是180°或更多的接触，因为在正确张紧的情况下，同步带脱落的可能性很小。如果没有正确的缠绕或张紧，同步带很可能跳脱，特别是在传动系统或机械臂上。张紧同步带时，确保不要张紧不足或张紧过度。同步带张力不足会导致同步带从同步带轮上脱落或同步带跳动，即同步带沿着同步带轮跳动。同步带张力过大通常会导致电机烧毁，严重的还会降低效率。沿着同步带推动，如果皮带在没有明显阻力的情况下轻微移动，则很可能是正确的。如果太紧的话，轻轻按压同步带几乎不会移动。

安装同步带的最佳实践#

使用同步带的 8103 传动系统 — 8103 Null Robotics，休赛期原型机，带张紧装置的同步带安装妥当#

优势#

同步带轮可在家中制作。同步带轮可通过3D打印技术制作，适用于大多数情况，让你可以降低成本，轻松创建独特的齿数。
同步带非常结实。它们由玻璃纤维绳加固，非常不易断裂，因此同步带非常结实。(如果你弄断了一条同步带，很可能是因为它没有对准或张得太紧）。
当张紧正确时，绝对不会出现松弛。发动机使用同步带是有原因的，因为它是使轴完全同步的最佳解决方案。没有什么能与正确张紧的同步带的旋转精度相媲美。
同步带高效、安静。与链条运行时发出的巨大碎裂声相比，同步带运行时噪音极低，而且比链条更高效（尽管这在机器人应用案例中没有任何实际影响）。

劣势#

同步带不能自由修改长度。你买了一条特定长度的同步带，就只能用这个长度，直到你再买一条。如果你对机器人进行了合理规划，这并不算太糟糕，但对于链条长度会经常变化的原型机来说，链条的效果会更好。
同步带可能比其他传动方式（尤其是链条）更宽。这可能不会有太大影响，但同步带通常比其他动力传输方式更宽，因此不一定总是合适。
同步带可能很贵（但使用同步带轮可以省钱）。虽然你可以一次购买 10 英尺长的链条，但你很可能需要购买全新的皮带。虽然这可能会很贵，但你可以在同步带上省钱。

带张紧装置的同步带安装正确无误 — 7236 Recharged Green, Rover Ruckus#

8417 使用的同步带传动系统 — 8417 Lectric Legends, Rover Ruckus#

采购同步带#

一旦你知道自己需要什么节距和长度的同步带，购买同步带时就需要浏览供应商的网站。几乎所有 COTS 同步带供应商都会用3个值来识别同步带：节距、节距长度和宽度。节距是同步带的间距，节距长度是皮带的长度（同步带齿数乘以间距），宽度是同步带的宽度。然后，就可以在供应商的页面上搜索合适的皮带了。

SDP-SI#

SDP-SI 是一家知名的机械零件供应商，销售大量的 COTS 同步带。要浏览该网站，请访问主要同步带页面，导航到正确的皮带类型，然后选择正确节距的选项。

重要

确保选择单面同步带类型，而不是同步带库存类型。同步带库存是一段非环形的长带，而单面带是环形的。

例如，要购买 HTD-5 皮带，首先导航到 GATES HTD 正时皮带，导航到 5mm 间距，然后在单面同步带选项下选择立即购买。

V-Belt Guys#

V-Belt Guys 库存有大量可供选择的皮带。他们以库存几乎所有宽度的同步带而闻名，因为他们会根据订单的尺寸切割同步带。搜索网站使用的同步带代码格式为 “节距长度-节距代码-宽度”。例如，边宽为 5 毫米、间距长度为 200 的 HTD5 皮带的代码为 200-5m-5。常用间距代码列表如下。

名字	节距代号
HTD-5	5m
HTD-3	3m
GT3-2mm	2mgt
GT3-3mm	3mgt
GT3-5mm	5mgt