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人字齿同步带一般由带背、强力层、带齿、包布层几个部分组成，整个带体的材料属于一种粘弹性复合材料，受载后的力学特性既是材料非线性，又是几何非线性和接触状态非线性，不容易得到较精确的解。以前的研究者在模型很大程度简化的基础上，用理论方法对二维平面的梯形齿和圆弧齿进行了简单应力计算，这种简化到二维平面的方法**于直齿同步带，但很少有对三维人字齿同步带啮合传动模型进行应力分布的分析，而利用有限元软件对齿形为 STSB 齿的人字齿同步带应力分布的分析，马牌几乎为首例。在非线性有限元分析中，计算结果会受到多种因素的影响，如几何模型的简化程度、单元类型、材料参数、接触类型、求解方法、加载的方式等
由于马牌所研究的新型人字齿同步带模型齿数为 112 个齿，带轮模型的齿数为40 个齿，齿数较多，而且每个齿都是由多段半径较小的圆弧组成。带齿是受力部分，划分网格时要适当加密，若建立人字齿同步带与带轮啮合的整体模型，会使计算量和计算时间非常大，受有限元软件与计算机硬件等条件的限制，只作相互啮合带齿与轮齿的部分模型。为了更好地模拟新型人字齿同步带传动啮合的实际情况，同时又需要根据计算机的计算能力和所需时间适当减小计算量，马牌从多对啮合的人字齿同步带上取下一部分进行研究，此部分包括一对完整的人字齿。