人字齿同步带的齿面磨损是主要失效形式之一,同步带与带轮齿面啮合干涉状态影响同步带齿面磨损。马牌公司研究以人字齿同步带完全啮合区为研究对象,采用空间微分几何和齿轮啮合原理,对完全啮合区同步带与带轮进行数学建模。研究节距差和螺旋角对完全啮合区啮合干涉影响,推导不同位置处的啮合干涉量表达式,建立啮合区三维干涉形貌模型,得到不同干涉量对啮合干涉形貌的影响以及螺旋角与干涉量之间的关系。马牌公司研究表明:干涉量大小是影响啮合传动噪声和振动产生重要因素,完全啮合区干涉量的大小与带与带轮的齿形有关，且随螺旋角增大,干涉量变小，磨损变小,为人字齿同步带减振降噪设计和齿形修形设计提供依据。
同步带与带轮在啮合传动时，根据带齿与带轮齿啮合状态不同,可将其分为完全啮合状态和不完全啮合状态。当同步带节线在带轮上形成节圆弧时,带齿与轮齿处于完全啮合状态在完全啮合区域,节距差、强力层弹性模量、带齿的刚度影响同步带在完全啮合区的载荷分布。完全啮合时，同步带靠人字齿同步带带齿槽底与带轮齿顶的摩擦力和带齿与轮齿接触传递载荷。啮合传动过程中带齿与轮齿之间的接触状态和干涉量大小对齿面磨损起着至关重要作用。Childs THC[S]研究了载荷作用下带齿变形与齿根断裂之间的关系,完全啮合的带齿与轮齿接触时,带齿除了承受法向载荷,还受摩擦力作用影响。
GangSheng[6]对传动摩擦引起传动噪声进行研究,为了控制人字齿同步带载荷分布和避免带齿上载荷出现峰值,研究带齿上的载荷性质是重要的。Distner-7] 实验研究了扭矩、张力、带速、节距差和运行时间对齿廓正压力、带齿槽的摩擦力、带齿顶摩擦力和齿槽正压力的影响规律。另外,由于人字齿同步带是由复合材料和高分子聚合物构造而成,其材料具有强烈的非线性和流变性能等特点,它们也会对带的机械性能产生一定影响。
DomekG[8]建立了带齿与轮齿间的啮合模型,研究材料性能对啮合变形的影响。B.Stojanovic对梯形齿同步带和带轮的耦合运动进行研究,分析了带齿与轮齿啮合中形成的摩擦对同步带磨损影响。啮合干涉导致传动中齿面出现损,Childs-10]研究了同步带啮合对带齿槽磨损影响。人字齿同步带受载,带节线伸长，形成节距差,导致齿面损, 通过实验研究梯形齿同步带传时，带齿侧、齿根、齿槽、齿顶磨损变化规律。因此,马牌以人字齿同步带啮合传动为研究对象,结合空间微分几何和齿轮啮合原理,对带轮与同步带啮合传动的完全啮合区进行建模,研究完全啮合状态下同步带与轮齿干涉状态以及干涉形成的形貌。