同步帶傳動計算
準則
帶輪
建議使用實際情況所允許的最大直徑帶輪，讓嚙合的齒數最大化，并增加傳動帶的線速度。如果應用中需要很高的定位精度，則可以使零間隙帶輪。建議采用優質的帶輪，確保傳動可靠。
機器結構
為了保證傳動中不出現故障，建議采用結構剛度盡可能大的同步帶進行傳動。這樣可保證傳動帶工作連續。
央板
如果使用夾板，則必須與傳動帶齒形相匹配，而且具有剛性，確保所有表面的夾緊力度均勻。建議至少夾住8個齒，以確保產品的性能。如果傳動帶使用HPL帶芯，則建議夾住，2個齒。
定義和傳輸周期
在大多數情況下，會采用下面所示的兩種傳動布局中的線形傳動。形成特定的作用力體系。
同步帶有梯形齒同步帶和圓弧齒同步帶兩大類，設計也分為梯形齒同步帶設計和圓弧齒同步帶兩種。
一、下面是圓弧齒同步帶設計方法：
原始設計資料
1 原動機和工作機類型；
2 每天運轉時間；
3 需傳遞的名義功率P；
4 小帶輪轉速n1；
5 大帶輪轉速n2；
6 初定中心距a0；
7 對傳動空間的特殊要求。
設計步驟
1 確定設計功率Pd Pd = KAP kW……………………………………（1）
式中：KA——工作情況系數，見表 2。 【表 2 工作情況系數 KA】
|
工作機
|
原動機 | |||||
| 交流電動機(普通轉矩鼠籠式、同步電動機)，直流電動機 (并激)，多缸內燃機 | 直流電動機 (大轉矩、大滑差率、單相、滑環)，直流電動機(復激、串激)，單缸內燃機 | |||||
| 運轉時間 | 運轉時間 | |||||
|
|
斷續使用每日3～5h | 普通使用每日8～10h | 連續使用每日16～24h | 斷續使用每日3～5h | 普通使用每日8～10h | 連續使用每日16～24h |
| 復印機，配油裝置，測量儀表，放映機，醫療器械 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.2 | 1.4 | 1.6 |
| 清掃機，縫紉機，辦公機械 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | 1.4 | 1.6 | 1.8 |
| 帶式輸送機，輕型包裝機，烘干箱，篩選機，繞線機，圓錐成形機，木工車床，帶鋸 | 1.3 | 1.5 | 1.7 | 1.5 | 1.7 | 1.9 |
| 液體攪拌機，混面機，鉆床，沖床，車床，螺紋加工機，接縫機，圓盤鋸床，龍門刨床，洗衣機，造紙機，印刷機 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 1.6 | 1.8 | 2.0 |
| 半液體攪拌機，帶式輸送機 (礦石、煤、砂)，天軸，磨床，牛頭刨床，鉆鏜床，銑床，離心泵，齒輪泵，旋轉式供給系統，凸輪式振動篩，紡織機械 (整經機)，離心式壓縮泵 | 1.5 | 1.7 | 1.9 | 1.7 | 1.9 | 2.1 |
| 制磚機(除混泥機)，輸送機 (平板式、盤式)，斗式提升機，升降機，脫水機，清洗機，離心式排風扇，離心式鼓風機，吸風機，發電機，激磁機，起重機，重型升降機，橡膠機械，鋸木機，紡織機械 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 1.8 | 2.0 | 2.2 |
| 離心機，刮板輸送機，螺旋輸送機，錘擊式粉碎機，造紙制漿機 | 1.7 | 1.9 | 2.1 | 1.9 | 2.1 | 2.3 |
| 粘土攪拌機，礦山用風扇，鼓風機，強制送風機 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.0 | 2.2 | 2.4 |
| 往復式壓縮機，球磨機，棒磨機，往復式泵 | 1.9 | 2.1 | 2.3 | 2.1 | 2.3 | 2.5 |
2 選擇帶型
按n1 和Pd，由圖1 選擇帶型。【參考同步帶】
3 計算傳動比 i
i = n1 / n2……………………………………………（2）
4 確定帶輪直徑
4.1 確定帶輪齒數 Z1、Z2
小帶輪齒數按 Z1≥Zmin 原則確定，Zmin見表 3 【參考帶輪最小齒數網頁】
圓弧齒同步帶傳動小帶輪最少齒數zmin
|
小帶輪轉速n1／r·min^－1
|
帶 型
|
||||
|
3M
|
5M
|
8M
|
14M
|
20M
|
|
|
＜900
|
12
|
14
|
22
|
28
|
34
|
|
900～1 200
|
14
|
20
|
28
|
28
|
34
|
|
1 200～1 800
|
16
|
24
|
32
|
32
|
38 |
|
1 800～3 500
|
20
|
28
|
36
|
— | — |
|
＞3 500
|
22 | 30 |
—
|
— | — |
大帶輪齒數按 Z2=iZ1計算后圓整。
4. 2 確定帶輪直徑帶輪節圓直徑 d1、d2和帶輪外徑 da1、da2 ，按相應齒數 Z1、Z2可得。
【查看各種同步帶輪參數計算公式】
5選擇帶的節線長度 LP和確定實際中心距 a。
5. 1 計算帶的初定節線長度 L0
L0=2a0+1.57（d2+d1）+ (d2 –d1)2 /4a0 mm………………………（ 3）
式中：a0——初定中心距，mm，由設計任務給定。
5. 2 選擇帶的標準節線長度 LP
5. 3確定實際中心距 a
中心距近似計算公式為：
…………………………（4）
M=4LP–6.28（d2+d1） mm…………………………………（ 5）
中心距精確計算公式見節線長計算【參考節線長計算網頁】
6 確定中心距調整下限 I和調整上限 S
中心距范圍為： （a—I）~（a+S） mm。I和 S值見表 4。
表 4 中心距安裝量I 和調整量S
|
LP
|
i
|
S
|
|
≤500
|
1.02
|
0.76
|
|
＞500～1000
|
1.27
|
0.76
|
|
＞1000～1500
|
1.78
|
1.02
|
|
＞1500～2260
|
2.29
|
1.27
|
|
＞2260～3020
|
2.79
|
1.27
|
|
＞3020～4020
|
3.56
|
1.27
|
|
＞4020～4780
|
4.32
|
1.27
|
|
＞4780～6860
|
5.33
|
1.27
|
注： 當帶輪加擋圈量，安裝量I 還應加下列數值(mm)：
|
帶型
|
單輪加擋圈
|
兩輪加擋圈
|
|
3M
|
3.0
|
6.0
|
|
5M
|
13.5
|
19.1
|
|
8M
|
21.6
|
32.8
|
|
14M
|
35.6
|
58.2
|
|
20M
|
47
|
77.5
|
7 確定帶長系數
KL帶長系數 KL由表 5查取。
表 5 帶長系數KL
|
3M
|
LP(mm) KL | ≤190 0.80 | 191～260 0.90 | 261～400 1.00 | 401～600 1.10 | ＞600 1.20 |
|
|
5M
|
LP(mm) KL | ≤440 0.80 | 441～550 0.90 | 551～800 1.00 | 801～1100 1.10 | ＞1100 1.20 |
|
|
8M
|
LP(mm) KL | ≤600 0.80 | 601～900 0.90 | 901～1250 1.00 | 1251～1800 1.10 | ＞1800 1.20 |
|
|
14M
|
LP(mm) KL | ≤1400 0.80 | 1401～1700 0.90 | 1701～2000 0.95 | 2001～2500 1.00 | 2501～3400 1.05 | ＞3400 1.10 |
|
20M
|
LP(mm) KL | ≤2000 0.80 | 2001～2500 0.85 | 2501～3400 0.95 | 3401～4600 1.00 | 4601～5600 1.05 | ＞5600 1.10 |
8 確定嚙合齒數系數 KZ嚙
嚙合齒數 Zm由式（6）計算： Zm =ent（0.5–（d2 −d1 ）/6a ）Z1………………………………（6）
嚙合齒數系數KZ 由式（7）確定：
Zm≥6，KZ=1
Zm＜6，KZ=1–0.2（6–Zm）……………………………（7）
9 確定帶的基本額定功率P0
各帶型的最小寬度推薦用基本額定功率P0
圓弧齒3M同步帶基準帶寬6mm的基本額定功率P0
圓弧齒5M同步帶基準帶寬9mm的基本額定功率P0
圓弧齒8M同步帶基準帶寬20mm的基本額定功率P0
圓弧齒14M同步帶基準帶寬40mm的基本額定功率P0
圓弧齒20M同步帶基準帶寬115mm的基本額定功率P0
10 帶的額定功率 Pr
帶的額定功率按式（3）計算： Pr=KLKZKWP0 kW…………………………………（8）
式中：KW—帶寬系數
KW=( bs/ bs0 )1.14……………………………………（9）
11 確定帶和帶輪的寬度
按Pd≤Pr 原則選擇帶的寬度bs，則
…………………………（10）
式中：bs0 見下表
|
帶型
|
3M
|
5M
|
8M
|
14M
|
20M
|
|
bs0
|
6
|
9
|
20
|
40
|
115
|
按計算結果選擇相對應的常見寬度【常見寬度表】，
并確定帶輪的齒面寬度及總寬度。【輪齒面寬度尺寸表】
12 計算壓軸力Q
壓軸力Q 示意圖見圖2。
圖 2 帶傳動的壓軸力
帶的緊邊張力F1 和松邊張力F2 分別由式（11）、式（12）計算：
F1=1250Pd/v ………………………………………（11）N
F2=250Pd/v ………………………………………（12）N
式中：v—帶速，m/s；v=πd1n1/6000。
壓軸力Q 由式（13）計算： Q=KF（F1+F2） N …………………………………（13）
當工況系數KA≥1.3 時： Q=0.77KF（F1+F2） N ………………………………（14）
式中：KF——矢量相加修正系數，見圖3。
圖 3 矢量相加修正系數
KF 據小帶輪包角α1 查圖3 而得。小帶輪包角由式（15）計算：
α1≈180°–（（ d2 − d1）/a)×57.3° ………………………………（15）
13 帶的張緊
按式（16）、式（17）計算帶安裝時應保證的撓度f（見圖4），以使帶產生適當的張緊力
………………………………（16）
f = t………………………………………（17）/64 mm
圖 4 帶安裝時的撓度
施加表12 規定的安裝力G（見圖4），調整中心距，使其撓度f 與計算值一致。
表 12安裝力 G
|
帶型
|
帶寬 bs mm | 安裝力 G N |
|
3M
|
6
9
15
|
2.0
2.9
4.9
|
|
5M
|
9
15
20
25
30
|
3.9
6.9
9.8
12.7
15.7
|
|
8M
|
20
30
50
85
|
17.6
26.5
49.0
84.3
|
|
14M
|
40
55
85
115
170
|
49.0
71.5
117.6
166.6
254.8
|
|
20M
|
115
170
230
290
340
|
242.7
376.1
521.7
655.1
788.6
|
13設計小結
帶型、帶長、帶寬。帶的標記代號；帶輪型號、大小帶輪的齒數、節徑、外徑、寬度。帶輪的標記代號；帶傳動實際中心距及其安裝調整值；帶傳動的壓軸力；帶的安裝力和撓度iHF齒輪21年只做一件事精密齒輪制造—同步帶輪—同步帶，生產廠家標準件大量庫存當天發貨價格優質保障，集研發.生產.服務一體化，版權所有：http://www.infinitespace.com.cn轉載請注明出處
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