Passo della cinghia e della puleggia, lunghezza della cinghia e interasse.

Le cinghie dentate in uretano rinforzato funzionano bene nelle applicazioni di movimento lineare e di trasporto ad alta precisione perché si allungano molto poco, non strisciano o scivolano e sono molto più rigide del neoprene, il che significa una minore deflessione dei denti. Nei ruoli di posizionamento lineare, tuttavia, le cinghie sono soggette a modelli di carico nettamente diversi rispetto alle tradizionali applicazioni di trasmissione di potenza e movimento rotatorio. Per valutare con precisione le dinamiche che influenzano le prestazioni in queste applicazioni è necessario analizzare alcuni fattori che prima non destavano alcuna preoccupazione.

Questa serie in quattro parti inizia con la geometria della trasmissione a cinghia, che si applica a qualsiasi applicazione. Le puntate successive approfondiranno le varie forze e deflessioni che agiscono all'interno del sistema, nonché gli errori di posizione lineare sotto carico.

Passo della cinghia e della puleggia

Passo della cinghiapè la distanza tra gli assi dei denti adiacenti. Il tono viene misurato lungo illinea del passo della cinghia, che corrisponde sia al centro di posizionamento dei cordoni di rinforzo che all'asse di flessione neutro della cintura. (L'asse neutro è il piano neutro di taglio. Sotto la flessione, i fili assiali lungo il piano neutro rimangono liberi da stress, mentre i fili su un lato si comprimono e quelli sull'altro si allungano.)

Il passo della puleggia (o passo del pignone) è, analogamente, la lunghezza dell'arco tra gli assi delle scanalature della puleggia, misurata lungo il cerchio primitivo della puleggia. Il cerchio primitivo coincide con la linea primitiva di una cinghia ingranata, quindi il diametro primitivoddella puleggia della cinghia sincrona è maggiore del diametro effettivo della puleggia esternad_o; questo diametro esterno è un problema con particolari tipi di cinghie, poiché vedremo i parametri geometrici rilevanti su diverse configurazioni di maglie di cinghia e puleggia.

Il diametro primitivo si riferisce al passo della cinghia e al numero di denti della puleggiaz_pdalla formula.

Il diametro esterno della puleggia si riferisce al differenziale del passo, al passo della cinghia e al numero di denti della puleggia come segue.

Le cinghie metriche della serie AT, invece, sono destinate a entrare in contatto con i bordi inferiori delle scanalature della puleggia con i denti della cinghia. Di conseguenza, errori nel diametro della radice della puleggiad_rcauserà una mancata corrispondenza tra il passo della cinghia e il passo della puleggia. Il diametro della radice di una puleggia è dato da.

Doveu_rè la distanza radiale tra il diametro primitivo della puleggia e il diametro della radice. Il parametrou_rha valori standard per determinate sezioni di cinghia della serie AT.

Lunghezza cinghia e interasse

Una lunghezza di cinghia deve adattarsi alle dimensioni delle pulegge e alla loro distanza l'una dall'altra, adattandosi perfettamente ad esse. Ma anche nel caso delle cinghie dentate, con una determinata configurazione della puleggia, deve essere possibile un numero intero di denti con il passo corretto. (Per semplicità, questa serie di “Verifica del corso” utilizzerà continuamente una disposizione a due pulegge per illustrare concetti che possono essere facilmente applicati a sistemi più elaborati.)

La lunghezza della cinghia L è misurata lungo la linea primitiva e viene calcolata come.

Dovez_bè il numero di denti della cinghia. La maggior parte degli attuatori e trasportatori lineari contengono due pulegge di uguale diametro. In questi casi, la lunghezza della cinghia si riferisce all'interasseCe diametro primitivoddall'equazione.

Quando due pulegge non hanno diametri uguali, è necessario prima conoscere l'angolo di avvolgimento attorno a ciascuna puleggia. L'angolo di avvolgimento della puleggia piccolaθ₁è calcolato come.

Doved₁Ed₂sono (rispettivamente) i diametri della puleggia piccola e grande. L'angolo di avvolgimentoθ₂attorno alla puleggia grande è dato come.

Lunghezza della campataL_Ssi riferisce a una sezione di cinghia che non entra in contatto con la puleggia: c'è una lunghezza su entrambi i lati allentato e teso.

È ora possibile scrivere la lunghezza complessiva della cinghia per pulegge di diametro diverso.

Si noti l'angolo di avvolgimento della puleggia piccolaθ₁è una funzione della distanza del centroC, così come la lunghezza complessiva della cintura. Pertanto, la nostra equazione più recente non è in forma chiusa. L'interasse, invece, può essere calcolato mediante metodi numerici; una manciata di iterazioni potrebbero essere sufficienti. Oppure, un valore approssimativo può essere ottenuto analiticamente.