מגרש חגורה וגלגלת, אורך החגורה והמרחק המרכזי.

חגורות תזמון אורתן מחוזקות פועלות היטב בתנועה לינארית בעלת דיוק גבוה ובעבירה יישומים מכיוון שהם נמתחים מעט מאוד, אינם זוחלים או מחליקים, והם נוקשים בהרבה מניאופרן, שמשמעותו פחות הסטה בשיניים. עם זאת, בתפקידי מיקום ליניארי, חגורות נתונות לדפוסי עומס שונים באופן מובהק מאשר ביישומי העברת כוח מסורתיים ויישומי תנועה סיבובית. כדי להעריך במדויק את הדינמיקה המשפיעה על הביצועים ביישומים אלה, יש לנתח גורמים מסוימים כי בעבר לא היו מעוררים דאגה.

סדרה ארבעה חלקים זו מתחילה בגיאומטריה של כונן חגורה, החלה על כל יישום. תשלומים מאוחרים יותר יתעמקו בכוחות ובסטיות השונות הפועלות במערכת, כמו גם שגיאות מיקום ליניאריות בעומס.

מגרש חגורה וגלגלת

מגרש חגורהpהוא המרחק בין קווי מרכזים של שיניים סמוכות. המגרש נמדד לאורךקו מגרש חגורה, התואם הן למרכז מיקום כבלי החיזוק והן לציר הכיפוף הנייטרלי של החגורה. (הציר הנייטרלי הוא קצה המישור הנייטרלי. תחת כיפוף, גדילים צירים לאורך המישור הנייטרלי נותרו נקיים ממתח, ואילו גדילים בצד אחד דחוסים ואלה שבמתיחה השנייה.)

מגרש הגלגלות (או המגרש המסובך) הוא, באופן דומה, אורך הקשת בין קווי המרכז של חריצי הגלגלת, נמדד לאורך מעגל המגרש של הגלגלת. מעגל המגרש עולה בקנה אחד עם קו המגרש של חגורת רסינג, ובכך קוטר המגרשdשל גלגלת חגורה סינכרונית גדולה יותר מקוטר הגלגלת החיצונית בפועלd_o; קוטר חיצוני זה הוא דאגה לסוגים מסוימים של חגורות, מכיוון שנראה פרמטרים גיאומטריים רלוונטיים בתצורות רשת חגורה ופולי-ספינה.

קוטר המגרש מתייחס למגרש החגורה ומספר שיני הגלגלתz_pעל ידי הנוסחה.

קוטר הגלגלת מחוץ להפרש המגרש, מגרש החגורה ומספר שיני הגלגלת כדלקמן.

לעומת זאת, מטרי חגורות סדרה נועדו ליצור קשר עם האדמות התחתונות של חריצי הגלגלות עם שיני החגורה. כתוצאה מכך, שגיאות בקוטר שורש הגלגלתd_rיגרום לחוסר התאמה בין מגרש החגורה למגרש הגלגלת. קוטר השורש של גלגלת ניתן על ידי.

אֵיפֹהu_rהוא המרחק הרדיאלי בין קוטר המגרש של הגלגלת לקוטר השורש. הפרמטרu_rיש ערכים סטנדרטיים שניתנו בקטעי חגורת סדרה.

אורך החגורה והמרחק המרכזי

אורך חגורה חייב להכיל את גודל הגלגלים והמרחק שלהם זה מזה, ולהתאים אותם בחומרה. אך גם, עם חגורות שיניים, מספר שלם של שיניים של המגרש הנכון צריך להיות אפשרי עם תצורת גלגלת נתונה. (לשם הפשטות, סדרת "ביקורת קורס" זו תשתמש ללא הרף בסידור דו-פולי כדי להמחיש מושגים שניתן ליישם בקלות על מערכות מורחבות יותר.)

אורך החגורה L נמדד לאורך קו המגרש ומחושב כ-.

אֵיפֹהz_bהוא מספר שיני החגורה. מרבית המפעילים והמסועים הליניאריים מכילים שתי גלגלות בקוטר שווה. במקרים כאלה, אורך החגורה מתייחס למרחק המרכזיCוקוטר המגרשdעל ידי המשוואה.

כאשר לשתי גלגלות אין קוטרים שווים, תחילה אתה זקוק לזווית העטיפה סביב כל גלגלת. זווית העטיפה של הגלגלת הקטנהθ₁מחושב כ.

אֵיפֹהd₁וכןd₂הם (בהתאמה) קוטר הגלגלת הקטנה והגדולה. זווית העטיפהθ₂סביב הגלגלת הגדולה ניתנת כ.

אורך טווחL_Sמתייחס לקטע של חגורה שאינו פונה אל הגלגלת - יש אורך טווח בשני הצדדים הרפים והמתוחים.

כעת ניתן לכתוב את אורך החגורה הכולל לגלגלות בקוטר לא שוויוני.

שימו לב שזווית העטיפה של הגלגלת הקטנהθ₁הוא פונקציה של המרחק המרכזיC, כמו גם אורך החגורה הכללי. לכן המשוואה האחרונה שלנו אינה סגורה. עם זאת, ניתן לחשב את המרחק המרכזי בשיטות מספריות; קומץ איטרציות עשוי להספיק. לחלופין, ניתן להשיג ערך משוער באופן אנליטי.