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

Le cinghie di distribuzione in poliuretano rinforzato funzionano bene nelle applicazioni di movimentazione lineare e trasporto ad alta precisione perché si allungano molto poco, non slittano e sono molto più rigide del neoprene, il che significa minore flessione dei denti. Tuttavia, nelle applicazioni di posizionamento lineare, le cinghie sono soggette a schemi di carico nettamente diversi rispetto alle tradizionali applicazioni di trasmissione di potenza e movimentazione rotativa. Per valutare con precisione le dinamiche che influenzano le prestazioni in queste applicazioni, è necessario analizzare alcuni fattori che in precedenza non venivano presi in considerazione.

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 deformazioni che agiscono all'interno del sistema, nonché gli errori di posizione lineare sotto carico.

Passo della cinghia e della puleggia

passo della cinturapè la distanza tra gli assi centrali dei denti adiacenti. Il passo viene misurato lungo l'linea di passo della cinghia, che corrisponde sia al centro di posizionamento dei cavi di rinforzo sia all'asse neutro di flessione della cinghia. (L'asse neutro è il piano neutro visto di taglio. In flessione, i trefoli assiali lungo il piano neutro rimangono privi di sollecitazioni, mentre i trefoli da un lato si comprimono e quelli dall'altro si allungano.)

Il passo della puleggia (o passo della ruota dentata) 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 di ingranamento, quindi il diametro primitivodil diametro di una puleggia di una cinghia sincrona è maggiore del diametro esterno effettivo della puleggiad_o; questo diametro esterno è un problema con particolari tipi di cinghie, come vedremo in seguito, parametri geometrici rilevanti su configurazioni di ingranaggi cinghia-puleggia simdifferenti.

Il diametro primitivo è correlato al passo della cinghia e al numero di denti della puleggia.z_pmediante la formula.

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

Le cinghie metriche della serie AT, d'altra parte, sono progettate per entrare in contatto con i denti della cinghia sul fondo delle scanalature della puleggia. Di conseguenza, gli errori nel diametro della radice della puleggiad_rcauserà una discrepanza tra il passo della cinghia e il passo della puleggia. Il diametro alla base di una puleggia è dato da.

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

Lunghezza della cinghia e distanza tra i centri

La lunghezza della cinghia deve essere adatta alle dimensioni delle pulegge e alla loro distanza reciproca, avvolgendole perfettamente. Inoltre, nel caso di cinghie dentate, con una data configurazione di pulegge, deve essere possibile realizzare un numero intero di denti con il passo corretto. (Per semplicità, questa serie di "Esercitazioni di verifica del corso" utilizzerà sempre una configurazione a due pulegge per illustrare concetti facilmente applicabili a sistemi più complessi.)

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

Dovez_bè il numero di denti della cinghia. La maggior parte degli attuatori lineari e dei nastri trasportatori contiene due pulegge di uguale diametro. In questi casi, la lunghezza della cinghia è correlata alla distanza tra i centri.Ce diametro del passodmediante l'equazione.

Quando due pulegge non hanno diametri uguali, è necessario innanzitutto calcolare l'angolo di avvolgimento attorno a ciascuna puleggia. L'angolo di avvolgimento della puleggia piccolaθ₁viene 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: esiste una lunghezza di campata sia sul lato allentato che su quello teso.

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

Nota che l'angolo di avvolgimento della puleggia piccolaθ₁è una funzione della distanza dal centroC, così come la lunghezza complessiva della cintura. Pertanto, la nostra equazione più recente non è in forma chiusa. La distanza tra i centri, tuttavia, può essere calcolata tramite metodi numerici; poche iterazioni potrebbero essere sufficienti. Oppure, è possibile ottenere un valore approssimativo analiticamente.