Шаг ремня и шкива, длина ремня и межосевое расстояние.

Усиленные уретановые зубчатые ремни хорошо работают при высокоточном линейном движении и транспортировке, поскольку они очень мало растягиваются, не ползут и не проскальзывают и намного жестче, чем неопрен, что означает меньшее отклонение зубьев. Однако при линейном позиционировании ремни подвергаются совершенно другим нагрузкам, чем в традиционных приложениях передачи мощности и вращательного движения. Чтобы точно оценить динамику, влияющую на производительность в этих приложениях, необходимо проанализировать определенные факторы, которые ранее не вызывали беспокойства.

Эта серия из четырех частей начинается с геометрии ременной передачи, которая применима к любому применению. В последующих статьях будут рассмотрены различные силы и отклонения, действующие внутри системы, а также ошибки линейного положения под нагрузкой.

Шаг ремня и шкива

Шаг ремняpрасстояние между осями соседних зубов. Шаг измеряется вдольлиния шага ремня, что соответствует как центру размещения армирующих кордов, так и нейтральной оси изгиба ремня. (Нейтральной осью является нейтральная плоскость с ребра. При изгибе осевые пряди вдоль нейтральной плоскости остаются свободными от напряжений, при этом пряди с одной стороны сжимаются, а с другой растягиваются.)

Шаг шкива (или шаг звездочки) аналогично представляет собой длину дуги между центральными линиями канавок шкива, измеренную вдоль делительной окружности шкива. Делительная окружность совпадает с делительной линией зацепляющегося ремня, поэтому делительный диаметрdшкива синхронного ремня больше фактического внешнего диаметра шкиваd_o; этот внешний диаметр является проблемой для определенных типов ремней, поскольку мы увидим соответствующие геометрические параметры на различных конфигурациях сетки ремня и шкива.

Делительный диаметр зависит от шага ремня и количества зубьев шкива.z_pпо формуле.

Внешний диаметр шкива зависит от дифференциала шага, шага ремня и количества зубьев шкива следующим образом.

С другой стороны, метрические ремни серии AT предназначены для контакта нижних поверхностей канавок шкива с зубьями ремня. В результате возникают ошибки в диаметре корня шкива.d_rприведет к несоответствию шага ремня и шага шкива. Диаметр корня шкива определяется как .

гдеu_r- это радиальное расстояние между делительным диаметром шкива и диаметром корня. Параметрu_rимеет стандартные значения для заданных сечений ремня серии АТ.

Длина ремня и межосевое расстояние

Длина ремня должна соответствовать размеру шкивов и их расстоянию друг от друга и плотно прилегать к ним. Но также в зубчатых ремнях должно быть возможно целое число зубьев правильного шага при заданной конфигурации шкива. (Для простоты в этой серии «Курсового аудита» будет постоянно использоваться схема с двумя блоками для иллюстрации концепций, которые можно легко применить к более сложным системам.)

Длина ремня L измеряется по делительной линии и рассчитывается как .

гдеz_bэто количество зубьев ремня. Большинство линейных приводов и конвейеров содержат два шкива одинакового диаметра. В таких случаях длина ремня зависит от межосевого расстояния.Cи диаметр шагаdпо уравнению.

Если два шкива не имеют одинаковых диаметров, сначала необходимо определить угол обхвата каждого шкива. Угол обхвата маленького шкиваθ₁рассчитывается как.

гдеd₁иd₂(соответственно) малый и большой диаметры шкивов. Угол обхватаθ₂вокруг большого шкива указано как.

Длина пролетаL_Sотносится к участку ремня, который не контактирует со шкивом — имеется длина пролета как на провисшей, так и на натянутой стороне.

Теперь можно записать общую длину ремня для шкивов разного диаметра.

Обратите внимание, что угол обхвата малого шкиваθ₁является функцией межцентрового расстоянияC, как и общая длина ремня. Следовательно, наше последнее уравнение не имеет замкнутой формы. Однако межосевое расстояние можно рассчитать численными методами; нескольких итераций может быть достаточно. Или приблизительное значение можно получить аналитически.