مسافة الحزام والبكرة، طول الحزام ومسافة المركز.
تعمل أحزمة التوقيت المصنوعة من اليوريثان المقوى بكفاءة في تطبيقات النقل والحركة الخطية عالية الدقة، نظرًا لقلة تمددها، وعدم انزلاقها، وكونها أكثر صلابة من النيوبرين، مما يعني انحرافًا أقل للأسنان. أما في تطبيقات التموضع الخطي، فتخضع الأحزمة لأنماط أحمال مختلفة تمامًا عن تلك المستخدمة في تطبيقات نقل الطاقة والحركة الدورانية التقليدية. ولتقييم الديناميكيات المؤثرة على الأداء في هذه التطبيقات بدقة، يجب تحليل بعض العوامل التي لم تكن محل اهتمام سابقًا.
تبدأ هذه السلسلة المكونة من أربعة أجزاء بهندسة محرك السيور، والتي تنطبق على أي تطبيق. ستتناول الأجزاء اللاحقة القوى والانحرافات المختلفة المؤثرة داخل النظام، بالإضافة إلى أخطاء الوضع الخطي تحت الحمل.
خطوة الحزام والبكرة
حزام الملعبpهي المسافة بين خطوط مركز الأسنان المتجاورة. يقاس الميل على طولخط الملعب الحزامي، وهو ما يتوافق مع كلٍّ من مركز وضع حبال التعزيز ومحور الانحناء المحايد للحزام. (المحور المحايد هو حافة المستوى المحايد. عند الانحناء، تبقى الخيوط المحورية على طول المستوى المحايد خالية من الإجهاد، بينما تنضغط الخيوط على أحد الجانبين وتتمدد الخيوط على الجانب الآخر.)
وبالمثل، فإنّ انحناء البكرة (أو انحناء العجلة المسننة) هو طول القوس بين خطي مركز أخاديد البكرة، مُقاسًا على طول دائرة انحناء البكرة. تتطابق دائرة الانحناء مع خط انحناء حزام التشابك، وبالتالي يكون قطر الانحناءdقطر بكرة الحزام المتزامن أكبر من القطر الخارجي الفعلي للبكرةdo؛ هذا القطر الخارجي يثير القلق مع أنواع معينة من الأحزمة، كما سنرى المعلمات الهندسية ذات الصلة على تكوينات مختلفة من شبكة الحزام والبكرة.
يرتبط قطر الملعب بملعب الحزام وعدد أسنان البكرةzpبالصيغة.
يرتبط القطر الخارجي للبكرة بالتفاضلية في الملعب، وملعب الحزام، وعدد أسنان البكرة على النحو التالي.
من ناحية أخرى، صُممت أحزمة سلسلة AT المترية لتلامس قاع أخاديد البكرة بأسنان الحزام. ونتيجةً لذلك، قد تحدث أخطاء في قطر جذر البكرة.drسيؤدي ذلك إلى عدم تطابق بين خطوة الحزام وخطوة البكرة. يُعطى قطر جذر البكرة بالعلاقة.
أينurهي المسافة الشعاعية بين قطر خطوة البكرة وقطر الجذر. المعلمةurتحتوي على قيم قياسية لمقاطع حزام سلسلة AT المحددة.
طول الحزام ومسافة المركز
يجب أن يتناسب طول الحزام مع حجم البكرات ومسافتها، بحيث يُثبّتها بإحكام. ولكن، مع الأحزمة المسننة، يجب أن يكون عدد الأسنان المتساوية في الميل ممكنًا مع تكوين بكرة معين. (للتبسيط، ستستخدم سلسلة "مراجعة المسار" هذه باستمرار ترتيب بكرتين لتوضيح المفاهيم التي يمكن تطبيقها بسهولة على أنظمة أكثر تعقيدًا).
يتم قياس طول الحزام L على طول خط الملعب ويتم حسابه على النحو التالي.
أينzbهو عدد أسنان الحزام. تحتوي معظم المحركات الخطية والناقلات على بكرتين متساويتين في القطر. في هذه الحالات، يرتبط طول الحزام بالمسافة المركزية.Cوقطر الملعبdبالمعادلة.
عندما لا يكون قطر بكرتين متساويًا، فأنت تحتاج أولًا إلى زاوية الالتفاف حول كل بكرة. زاوية الالتفاف للبكرة الصغيرةθ1يتم حسابها على النحو التالي.
أينd1وd2هما (على التوالي) قطر البكرة الصغير والكبير. زاوية الالتفافθ2حول البكرة الكبيرة يتم إعطاؤها على النحو التالي.
طول الامتدادLSيشير إلى قسم من الحزام الذي لا يتصل بالبكرة - يوجد طول امتداد على كلا الجانبين المتراخين والمشدودين.
من الممكن الآن كتابة الطول الإجمالي للحزام للبكرات ذات القطر غير المتساوي.
لاحظ أن زاوية التفاف البكرة الصغيرةθ1هي دالة للمسافة المركزيةC، وكذلك طول الحزام الإجمالي. لذلك، فإن معادلتنا الأحدث ليست مغلقة. مع ذلك، يمكن حساب المسافة المركزية بالطرق العددية؛ وقد تكفي بضع تكرارات. أو يمكن الحصول على قيمة تقريبية تحليليًا.
وقت النشر: ٢٥ مايو ٢٠٢١