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

Le cinghie dentate in uretano rinforzato sono ideali per applicazioni di trasporto e movimentazione lineare ad alta precisione, poiché si allungano molto poco, non si deformano né scivolano e sono molto più rigide del neoprene, il che si traduce in una minore flessione dei denti. Tuttavia, nelle applicazioni di posizionamento lineare, le cinghie sono soggette a schemi di carico nettamente diversi rispetto alle applicazioni tradizionali di trasmissione di potenza e di movimento rotatorio. Per valutare con precisione le dinamiche che influenzano le prestazioni in queste applicazioni, è necessario analizzare alcuni fattori che in precedenza non erano considerati.

Questa serie in quattro parti inizia con la geometria della trasmissione a cinghia, applicabile a qualsiasi applicazione. Le puntate successive approfondiranno le varie forze e flessioni 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 le linee centrali dei denti adiacenti. Il passo viene misurato lungo lalinea di passo della cinghia, che corrisponde sia al centro del posizionamento dei cavi di rinforzo sia all'asse di flessione neutro della cinghia. (L'asse neutro è il piano neutro di taglio. Sotto flessione, i trefoli assiali lungo il piano neutro rimangono esenti da sollecitazioni, mentre i trefoli 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 gole della puleggia, misurata lungo il cerchio primitivo della puleggia. Il cerchio primitivo coincide con la linea primitiva di una cinghia in presa, da cui deriva il diametro primitivo.ddi una puleggia per cinghia sincrona è maggiore del diametro esterno effettivo della puleggiad_o; questo diametro esterno è un problema con particolari tipi di cinghie, poiché vedremo parametri geometrici rilevanti su configurazioni di maglie di cinghie e pulegge molto diverse.

Il diametro primitivo è correlato al passo della cinghia e al numero di denti della puleggiaz_pdalla formula.

Il diametro esterno della puleggia è correlato alla differenza di passo, al passo della cinghia e al numero di denti della puleggia come segue.

Le cinghie metriche della serie AT, invece, sono progettate per entrare in contatto con i denti della cinghia, ovvero con i bordi inferiori delle gole delle pulegge. Di conseguenza, si verificano errori nel diametro del piede della puleggia.d_rcauserà una discrepanza tra il passo della cinghia e quello della puleggia. Il diametro di base di una puleggia è dato da:

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

Lunghezza della cinghia e distanza centrale

La lunghezza della cinghia deve adattarsi alle dimensioni delle pulegge e alla loro distanza reciproca, adattandosi perfettamente a esse. Inoltre, con le cinghie dentate, deve essere possibile ottenere un numero intero di denti del passo corretto con una determinata configurazione delle pulegge. (Per semplicità, questa serie di "Verifica del corso" utilizzerà costantemente una configurazione a due pulegge per illustrare concetti facilmente applicabili a sistemi più elaborati.)

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

Dovez_bè il numero di denti della cinghia. La maggior parte degli attuatori lineari e dei trasportatori contiene due pulegge di uguale diametro. In questi casi, la lunghezza della cinghia è correlata all'interasse.Ce diametro primitivoddall'equazione.

Quando due pulegge non hanno lo stesso diametro, è necessario innanzitutto determinare l'angolo di avvolgimento di ciascuna puleggia. L'angolo di avvolgimento della puleggia piccolaθ₁è calcolato come.

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

Lunghezza della campataL_Ssi riferisce a una sezione della cinghia che non entra in contatto con la puleggia: è presente una lunghezza di estensione sia sul lato lento che su quello teso.

Ora è possibile scrivere la lunghezza complessiva della cinghia per pulegge di diametro diverso.

Notare l'angolo di avvolgimento della puleggia piccolaθ₁è una funzione della distanza centraleC, così come la lunghezza complessiva della cinghia. Pertanto, la nostra equazione più recente non è in forma chiusa. L'interasse, tuttavia, può essere calcolato tramite metodi numerici; una manciata di iterazioni potrebbe essere sufficiente. Oppure, un valore approssimativo può essere ottenuto analiticamente.