벨트와 풀리의 피치, 벨트 길이 및 중심 거리.

강화 우레탄 타이밍 벨트는 신축성이 매우 적고, 미끄러짐이나 변형이 거의 없으며, 네오프렌보다 훨씬 단단하여 벨트 톱니의 변형이 적기 때문에 고정밀 직선 운동 및 이송 용도에 적합합니다. 그러나 직선 위치 제어 용도에서 벨트는 기존의 동력 전달 및 회전 운동 용도와는 확연히 다른 하중 패턴에 노출됩니다. 이러한 용도에서 성능에 영향을 미치는 역학을 정확하게 평가하려면 이전에는 고려하지 않았던 특정 요소를 분석해야 합니다.

이 4부작 시리즈는 모든 응용 분야에 적용되는 벨트 구동 장치의 기하학적 구조에 대한 내용으로 시작합니다. 이후 편에서는 시스템 내부에 작용하는 다양한 힘과 변형, 그리고 하중 하에서의 선형 위치 오차에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

벨트와 풀리 피치

벨트 피치p인접한 치아의 중심선 사이의 거리입니다. 피치는 그 길이를 따라 측정됩니다.벨트 피치 라인이는 보강 코드 배치 중심과 벨트의 중립 굽힘 축에 모두 해당합니다. (중립 축은 중립면을 측면에서 본 것입니다. 굽힘이 발생할 때 중립면을 따라 있는 축 방향 가닥은 응력을 받지 않는 반면, 한쪽 가닥은 압축되고 다른 쪽 가닥은 늘어납니다.)

풀리 피치(또는 스프로킷 피치)는 마찬가지로 풀리의 피치 원을 따라 측정한 풀리 홈의 중심선 사이의 호 길이입니다. 피치 원은 맞물리는 벨트의 피치 선과 일치하므로 피치 직경이 됩니다.d동기 벨트 풀리의 직경이 실제 풀리 외경보다 크다d_o이 외경은 특정 유형의 벨트에서 중요한 고려 사항이며, 다양한 벨트-풀리 맞물림 구성에서 관련 기하학적 매개변수를 확인할 수 있습니다.

피치 직경은 벨트 피치 및 풀리 톱니 수와 관련이 있습니다.z_p공식에 따라.

풀리 외부 직경은 피치 차이, 벨트 피치 및 풀리 톱니 수와 다음과 같은 관계를 갖습니다.

반면, 미터법 AT 시리즈 벨트는 풀리 홈의 바닥면이 벨트 톱니와 접촉하도록 설계되었습니다. 결과적으로 풀리 뿌리 직경의 오차가 발생합니다.d_r벨트 피치와 풀리 피치 사이에 불일치가 발생합니다. 풀리의 루트 직경은 다음과 같습니다.

어디u_r는 풀리의 피치 직경과 루트 직경 사이의 반경 방향 거리입니다. 이 매개변수는u_r주어진 AT 시리즈 벨트 구간에 대한 표준값을 가지고 있습니다.

벨트 길이 및 중심 거리

벨트의 길이는 풀리의 크기와 풀리 사이의 간격을 고려하여 풀리에 꼭 맞게 끼워져야 합니다. 또한, 톱니 벨트의 경우 주어진 풀리 구성에서 적절한 피치를 가진 정수 개의 톱니를 사용할 수 있어야 합니다. (이 "과정 검토" 시리즈에서는 이해를 돕기 위해 두 개의 풀리로 구성된 시스템을 예시로 사용하며, 이러한 시스템은 더욱 복잡한 시스템에도 쉽게 적용할 수 있습니다.)

벨트 길이 L은 피치 라인을 따라 측정되며 다음과 같이 계산됩니다.

어디z_b벨트 톱니의 개수입니다. 대부분의 선형 액추에이터와 컨베이어에는 직경이 같은 풀리가 두 개 있습니다. 이러한 경우 벨트 길이는 중심 거리와 관련이 있습니다.C피치 직경d방정식에 의해.

두 풀리의 지름이 같지 않을 경우, 먼저 각 풀리를 감싸는 각도를 알아야 합니다. 작은 풀리의 감싸는 각도는 다음과 같습니다.θ₁는 다음과 같이 계산됩니다.

어디d₁그리고d₂는 각각 작은 풀리와 큰 풀리의 직경입니다. 감는 각도는θ₂큰 풀리 주변의 속도는 다음과 같습니다.

스팬 길이L_S풀리와 접촉하지 않는 벨트 부분을 가리키며, 느슨한 쪽과 팽팽한 쪽 모두에 일정한 간격이 있습니다.

지름이 다른 풀리의 전체 벨트 길이를 이제 표기할 수 있습니다.

작은 풀리의 감김 각도에 유의하십시오.θ₁중심 거리의 함수입니다.C전체 벨트 길이도 마찬가지입니다. 따라서 저희가 최근에 제시한 방정식은 폐쇄형 방정식이 아닙니다. 하지만 중심 거리는 수치 해석을 통해 계산할 수 있으며, 몇 번의 반복 계산으로 충분할 수 있습니다. 또는 해석적으로 근사값을 구할 수도 있습니다.