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同步带设计方法介绍

同步带设计方法介绍


1、确定设计的必要条件

①机械的种类;

②传动动力或原动机额定动力;

使用从动机的负荷作为传动动力比较理想,多数情况下,负荷并不稳定;多数情况下,设计时使用电机的额定功率计算。

③负荷变动大小;

尤其使用过程中,有制动以及正反转时,要特别注意。

④每天运转时间

⑤小带轮的转速

⑥速比

速比:大带轮的齿数/小带轮的齿数

⑦暂定轴间距离

⑧带轮径的限制

一般要注意带轮的最小齿数和直径

⑨使用环境(高温、低温、油、水、灰尘、酸、碱、等等)

2、计算设计动力

根据一下公式计算设计动力:

公式1:Pd=Pt×(Ko+Ki+Kr)

Pd:设计动力(kW)

Pt :传动动力(kW)

Ko:负荷修正系数

Ki :惰轮修正系数

Kr :速比修正系数

另外,使用扭矩及马力时,请根据以下公式换算成功率:

公式2:Pt=Tr×n÷9550

Pt:传动动力(kW)

n :转速(rpm)

Tr :扭矩(N·m)

1PS=0.7355kW

存在急速停止、急速启动时的设计动力计算:

在急速停止、急速启动时,由于机械的惯性力,传动带会承受异常扭矩,因此需要事先根据公式3进行检测,在宽度不足时需进行修正。

对比步骤二(1)计算出的Pd和通过以下计算得出的Pdq,取较大值作为设计动力。

公式3:Trq=∑GD2×(n1-n2)÷(38.2×t)

Trq :急速停止、急速启动时的旋转扭矩(N·m)

GD2 :惯性轮效果(与制动器相反侧的GD2的总和)(kg·m2)

n1-n2 :转速差(与制动器相反的一侧)(rpm)

t:从n1变化到n2的所需时间(s)

根据公式2,将扭矩换算成功率:

Ptq=Trq×n÷9550

Pdq=Ptq×Kq

Kq:修正系数

注:

1:使用从动机的负荷作为传动动力比较理想,不详时请使用电机的额定功率。2:惰轮修正系数中提到的张紧侧、松弛侧如下图所示(主动轮顺时针转动):



3、选择皮带型号

皮带型号参照型号选择图根据设计动力和小带轮转速进行选择。

每个供应商会有多个选型图,综合选出最高性价比的型号。

4、选择带轮轮径

考虑设计要求以及传动空间的限制等因素,合理确认带轮直径和传动比:

公式4:Z2=n1÷n2×Z1

速度比=n1÷n2

Z1 :小带轮齿数

Z2 :大带轮齿数

n1 :小带轮转速(rpm)

n2 :大带轮转速(rpm)

关于同步带轮的齿数、外径、节径之间的关系:

公式5:dp=pt×Z÷π

do=pt×Z÷π-2a

dp:带轮节圆直径(mm)

do:带轮外径(mm)

z :带轮齿数

2a :带轮节圆径和外径之差

在确定带轮径时,需要检查:

检查最小带轮齿数。

一般而言,使用齿数较少的带轮会导致皮带弯曲疲劳增大,皮带使用寿命降低,因此,所使用带轮齿数至少要大于要求最小带齿数。

检查皮带速度

皮带速度不能超过皮带规格的最高速度。

公式6:v=dp×n÷19100

v :皮带速度(m/s)

dp:带轮节圆直径(mm)

n :带轮转速(rpm)

5、选择皮带长度

①决定皮带的长度

根据公式7计算大概的皮带长度Lp’,选择与该值最接近的标准长度。

公式7:Lp’=2C’+1.57(Dp+dp)+(Dp-dp)2/4C’

Lp’:大概的皮带长度(mm)

C’ :暂定的轴间距离(mm)

Dp :小带轮节圆直径(mm)

dp :大带轮节圆直径(mm)

②计算轴间距离

根据选择的标准长度Lp,使用公式8反算出此时的轴间距离。

公式8:C={B+[B2-2(Dp-dp)2]1/2}÷4

B=Lp-1.57(Dp+dp)

6、确定皮带宽度

①确定基准传动容量

根据“基准传动容量表”,计算皮带基准宽度单位的传动容量。

②啮合修正系数

根据公式9计算小带轮的啮合齿数Zm,根据啮合齿数选择修正系数Km。

公式9: Zm=Z×θ÷360

θ=180-57(Dp-dp)÷C

③计算皮带宽度

根据公式10计算皮带的宽度修正系数Kb。

公式10:Kb=Pd÷(Pr×Km×kl)

Kb:宽度修正系数

Pd:设计动力(kW)

Pr :基准传动容量(kW)

Km:啮合修正系数

Kl :长度修正系数

7、检查轴间距离的调整幅度

为保证皮带的安装和张紧,推荐按照轴间距离调整范围表中的数值来设定轴间距离的调整范围。


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