挠性带精密传动在光学仪器中的实现

　　在光学仪器的传动中，低速、大中心距、1/2 的传动要求较多。采用挠性带传动减少零件数量，简化传动装置，降低成本，达到 1/2 的精密传动要求。虽然挠性带传动有可缓冲、减振、运转平稳等优点。但是其同时有弹性滑动、传动比不固定、寿命短、需要张紧装置、不宜用于高低温场合等缺 点。根据挠性带传动的原理，只要不出现滑动失效的情况就能保证传动的同步精度。所以我盟采取一定的工艺措施，设计一种自适应的张紧机构使挠性带传动的传动 精度提高环境适应性增强。

　　1 挠性带传动的原理

　　挠性带传动的本质是摩擦传动。挠性带的预紧力 F，静止时挠性带两端受力 F0= F /2 相等。传动时，挠性带和带轮上分布有摩擦力 Ff( 如图 1) ，大带轮运动需要的最小力矩负荷为 M，受力分析如下:

　　式中α 为小带轮的包角( 此时，摩擦力达到最大) 。可得:

　　2 挠性带传动设计的选择

　　2. 1 挠性带的选择

　　为提高挠性带的使用寿命，挠性带选用 TY 状态的不锈钢带( GB 4239—91 1Cr18Ni9) 。该材料有较高疲劳强度，其抗拉强度为 σb≥1 130 MPa。

　　2. 2 大带轮的处理

　　2. 2. 1 重心调整

　　大带轮一般均与负荷相连，在低速转动的传动中，转动惯量的影响可忽略不计，但重心的位置至关重要。光学仪器中的冲击加力就是通过偏心距传递到挠 性传动上，形成惯性力矩负荷。从式( 6) 可以看出，当超过小带轮提供的摩擦力矩后就会产生滑动失效，影响传递精度。在设计大带轮时必须考虑静平衡调整措施。图 2 靠边的孔位就是用于平调节。调整后重心的位置在 X、Y 方向为( 0. 08 mm，0. 05 mm) 。

　　调整后，坐标系及重心位置如图 2。根据冲击加速度大小的具体情况，从式( 6) 中就可以求出最大不平衡量，即偏心距。

　　2. 2. 2 张紧机构

　　考虑到挠性带的塑性变形、带轮安装制造误差等，所以挠性带必须设计张紧机构。一般在光学仪器中空间有限，且张紧机构又不能减小包角，所以我们设 计了一种自适应的张紧机构。采用 2 个相同的齿轮 2 与挠性带 1 用压块 5 连接，且 2 个齿轮互相啮合。盘簧 4 的预紧力通过齿轮 3 与齿轮 2啮合传递给挠性带。当温度变化或仪器受冲击时，2 个齿轮2 同步逆时针或顺时针运动，达到挠性带两边的弹性变形相等，杜绝滑动失效的出现。

　　2. 3 小带轮的工艺处理

　　由于小带轮与钢带的接触弧长小，所以滑动失效一般在小带轮出出现。在预紧力一定的情况下，可以通过工艺喷砂处理的措施增大小带轮及与小带轮接触部分钢带的表面粗糙度，从而提高小带轮与钢带的摩擦力，杜绝发生滑动失效，提高传动精度。