带宽7mm多内径规格GT2同步带轮组

　　做小型自动化设备、桌面级数控装置、3D打印传动结构设计的时候，GT2同步带轮是绕不开的基础传动件，这次整理的这组带轮，统一适配7mm宽度的GT2同步带，覆盖了常用的5mm、6.35mm、8mm、10mm、12mm内孔规格，同时包含30齿、40齿、48齿、60齿四种常用齿数的除齿结构，完全是按照实际装配的尺寸公差做的建模，没有做夸张的结构简化，拿到手就能直接套用到传动布局里做干涉检查、装配验证。

　　很多新手做传动设计的时候容易踩坑，要么选的带轮齿形和皮带不匹配，跑起来跳齿丢步，要么内孔和电机轴、传动轴的配合公差留得不对，装的时候要么敲不进去，要么跑起来带轮晃荡，这组带轮在建模的时候就把这些实际装配的细节考虑进去了：带轮的挡边高度刚好高出带齿顶面1.2mm，能避免皮带高速运转的时候从轮槽里滑脱，轮槽的齿形完全按照GT2带的标准齿廓做的，节距误差控制在0.02mm以内，和皮带啮合的时候不会出现卡滞、滑动的情况，不管是做XY轴的直线传动，还是做轻负载的回转传动，传动精度都能满足桌面级设备的要求。

　　从安装边界来看，不同齿数的带轮对应的节圆直径不一样，30齿的节圆直径大概19.1mm，40齿的是25.46mm，48齿的是30.56mm，60齿的是38.2mm，对应的带轮外圆都比节圆大0.5mm左右，挡边的外直径比带轮本体大3mm，做结构布局的时候，只要按照这个尺寸留好安装间隙，就不会出现带轮和安装板、相邻结构件刮蹭的问题。内孔的设计也兼顾了常用的轴径，5mm内孔适配大部分42步进电机的输出轴，6.35mm适配常见的直流减速电机轴，8mm、10mm、12mm的内孔则可以用在传动轴、从动轴的位置，每个带轮的轮毂部分都预留了紧定螺丝的安装位，建模的时候把紧定螺丝的沉孔也做出来了，装配的时候不用再额外挖槽，直接就能把紧定螺丝的模型装配进去，检查螺丝会不会和周边结构干涉。

　　实际应用里，这组带轮能覆盖绝大多数小型传动场景：做桌面级雕刻机的XY轴传动，选20齿主动轮配60齿从动轮，就能拿到3:1的减速比，提升传动扭矩，避免电机丢步；做小型传送带输送机构，用40齿的带轮做主动轮，配同规格的从动轮，能保证皮带运行平稳，不会出现走偏的情况；做小型回转工作台的传动，用48齿的带轮做从动件，配合小齿数主动轮，既能拿到合适的减速比，也能保证回转的定位精度。之前做项目的时候碰到过不少带轮模型，要么是把齿形简化成了光面，没法做啮合仿真，要么是尺寸和实际标准件差太多，导出来的工程图拿去加工，做出来的零件装不上皮带，这组模型完全是按照实物的实际尺寸逆向建模的，每个齿的轮廓、轮毂的长度、挡边的厚度都和市售的标准GT2带轮一致，不管是用来做装配仿真、运动模拟，还是导出工程图做加工参考，都不会出现尺寸偏差的问题。

　　设计思路上，这组带轮没有做多余的轻量化镂空，因为7mm带宽的GT2带轮本身负载就不大，实心的轮毂结构反而能提升带轮的同轴度，高速运转的时候不会出现动平衡问题，轮毂的长度统一做成12mm，不管是装在电机轴上还是装在光轴上，都有足够的接触面积，紧定螺丝锁紧之后不会出现轴和轮相对滑动的情况。轮齿的部分做了微小的倒角，实际装配的时候皮带能很顺畅地卡进轮槽，不会出现齿边刮皮带的情况，能延长同步带的使用寿命。很多人做带轮建模的时候容易忽略挡边的圆角，这组带轮的挡边内侧做了0.3mm的圆角，皮带跑偏碰到挡边的时候不会被硬棱磨坏，长时间运行也不会出现皮带边缘起毛的问题。

　　从选型的角度来说，这组带轮把常用的规格都整合到一起了，做方案设计的时候不用再单独找每个规格的模型，直接从里面选对应的齿数、内孔就能拖到装配体里用，能省不少找模型、改模型的时间。而且每个带轮的基准轴、基准面都做了规范的定义，配合SolidWorks的配合命令，能快速完成轴和孔的同轴配合、端面的贴合配合，做运动仿真的时候也能直接添加旋转马达，模拟带轮传动的实际运行状态，检查传动过程中有没有结构干涉、皮带张紧度是不是合适。

　　需要注意的是，这组带轮是适配7mm宽度的GT2同步带的，不能用在6mm或者9mm带宽的皮带上，选型的时候要先确认自己用的皮带宽度，避免选宽了皮带装不进去，选窄了皮带在轮槽里晃。另外不同齿数的带轮对应的中心距计算要按照GT2带的节距来算，建模的时候可以直接用软件的皮带配合功能，自动计算合适的中心距和皮带长度，不用手动算节线长度，能减少计算误差。