在整个接触区内各人字齿同步带的带齿进行受力进行分析时有以下三点假设：（1）人字齿同步带包绕于带轮上时，带齿受力不产生弯曲变形，且忽略带齿的弹性变形。（2）忽略传动时离心力的作用。（3）为了便于分析，将带齿所受的法向载荷等效简化为集中力。分析第 k号带齿完全啮入轮齿时的受力情况，取k号带齿为分离体，人字齿同步带的带齿上作用有紧边拉力Fk 1，与节圆切线夹角为 k；轮齿对带齿的法向集中作用力为Qk，与O 点切线的夹角为 n；松边拉力Fk，与切线夹角为 k；带齿顶所受轮齿槽的正压力 Nk ；带齿顶所受的摩擦力Ffk以及带齿工作齿廓所受的摩擦力fk ，摩擦系数为 ；带齿受到以上各力而处于平衡状态，可得到第 k 号带齿的受力平衡方程式。
柔性材料的同步带与刚性材料的带轮啮合时，人字齿同步带的带齿与轮齿不可避免产生干涉，干涉量 k可有如下规定：当带齿与带轮在紧边接触时，带齿从初始位置向紧边伸长， k 0。当带齿与轮齿不接触使，带齿不变形， k 0。当带齿与轮齿在松边接触时，带齿从初始位置向松边伸长， k 0 。带齿与轮齿不接触的状态，是带齿不工作时的状态，本文不予深入讨论。 表示当带齿干涉量 k 0时带齿的受力，静力平衡方程式表示如下：各力在人字齿同步带轮节圆切线方向上的投影：1cos cos cos sin 0 k k k k k n fk k n F F Q F f (2-8)各力在带轮节圆径向上的投影：1sin sin sin cos 0 F F Q N f k k k k k n k k n (2-9) 图 2-7 表示当带齿干涉量 k 0时带齿的受力，静力平衡方程式表示如下：各力在带轮节圆切线方向上的投影：1cos cos cos sin 0 k k k k k n fk k n F F Q F f (2-10)各力在人字齿同步带轮节圆径向上的投影：1sin sin sin cos 0 k k k k k n k k n F F Q N f (2-11) 第k号带齿的紧边拉力与带轮节圆切线的夹角为 k，松边拉力与带轮节圆切线夹角为 k，由于两个夹角本身数值很小，特别是取正弦和余弦时，两个夹角度之间又只有很细微的差别，在同步带与带轮啮合时，这一差别可忽略不计，两角均可近似为角 ，为带齿齿厚所对在带轮节圆上中心角的一半，且l zpb 。带轮齿数为 z，节距为pb，带轮直径为RC 。
由于马牌人字齿同步带齿的齿顶圆弧较小，与带轮齿槽的接触面积有限，因此在实际计算中，可以忽略带齿齿顶摩擦力对啮合传动的贡献，即Ffk 0，静力平衡方程式可以得到进一步的简化。经由以上分析可得简化后的静力平衡方程式。当带齿干涉量 k 0时带齿的受力，简化的静力平衡方程式表示如下：各力在带轮节圆切线方向上的投影：1cos cos cos sin 0 k k k n k n F F Q f (2-12)各力在带轮节圆径向上的投影：1sin sin sin cos 0 k k k n k k n F F Q N f (2-13)当带齿干涉量 k 0时带齿的受力，简化的静力平衡方程式表示如下：各力在带轮节圆切线方向上的投影：1cos cos cos sin 0 k k k n k n F F Q f (2-14)各力在带轮节圆径向上的投影：1sin sin sin cos 0 k k k n k k n F F Q N f (2-15)本文所讨论人字齿同步带的带齿及强力层的应力均采用基尔霍夫（Kirchhoff）应力，它是以变形前得状态为基准，与变形历史无关，，等于带所受外力除以受力的截面积.