同步轮同步带选型方法:有效张力计算到皮带种类确定全流程

下列选型步骤以头部带轮和尾部带轮的规格相同为前提。 (即使头部带轮和尾部带轮的规格不同,选型步骤1~3仍然相同) 请将头部带轮作为驱动带轮。 另外,为了安装皮带并控制张力,请通过止动螺丝等将从动侧设置为可调节直线性和轴间距离的结构。

头部带轮:
在行进方向上的前方带轮
尾部带轮:
在行进方向上的后方带轮

步骤1:计算有效张力(Te)

同步轮、同步带的选型方法

Te= 9.8(μ・G+G・H/C)

Te (N)
有效张力
G (Kg)
装载于皮带上的传送物品总重量
μ
工作台和皮带的摩擦系数(表1)
H (mm)
扬程
C (mm)
暂定轴间距(机械长度)

表1 皮带和工作台的普通摩擦系数

工作台材料 铁 不锈钢 铝合金 UHMW 聚四氟乙烯
摩擦系数:μ 0.65 0.68 0.42 0.31 0.21

步骤2:计算设计张力(Td)

Td=K・Te

Td(N)
设计张力
K
过负载系数
Te(N)
有效张力

K=K1+K2+K3

K1
由工作时间确定的补偿系数
K2
由皮带长度确定的补偿系数
K3
由皮带速度确定的补偿系数

表2 K1 由每天的工作时间确定的补偿系数

单位:小时
~ 5 5 ~ 8 8 ~ 12 12 ~ 16 16 ~ 24
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4

表3 K2 由皮带长度确定的补偿系数

单位:mm
~ 1500 1501 ~ 3000 3001 ~ 4500 4501 ~
0.3 0.2 0.1 0.0

表4 K3 由皮带速度确定的补偿系数

单位:m/分钟
~ 60 61 ~ 90 91 ~ 120
0.0 0.1 0.2

步骤3:选择皮带种类、皮带宽度和带轮直径

①从表5中选择Ta(容许张力)≥Td(设计张力)的皮带种类和宽度。

表5接头加工皮带容许张力表

单位:N
皮带种类 皮带宽度(mm)
10 15 20 25 30 40 50
S5M 120 180 - 300 - - -
S8M - 235 - 392 471 627 -
T5 58 87 116 145 - - -
T10 - 180 240 300 360 481 601
AT5 74 110 - - - - -
AT10 - 234 312 391 - - -
单位:N
皮带种类 皮带宽度(mm)
050 075 100 150 200
L 92 138 184 276 -
H - 163 216 324 432

②无论是驱动带轮,还是从动带轮,其齿数均应比表6中的最小容许齿数要多。

表6 带轮最小容许齿数

皮带种类 节距(mm) 最小齿数 带轮直径(mm)
L 9.525 14 42.45
H 12.7 14 56.60
S5M 5 14 22.28
S8M 8 24 61.12
T5 5 12 19.10
T10 10 14 44.5
AT5 5 20 31.83
AT10 10 14 44.56

步骤4:确定皮带周长(齿数)、轴间距

①请根据暂定轴间距(C’)和大致带轮直径(Dp’)求出大致皮带周长。

Lp’=2・C’+π・Dp’

Lp’(mm)
大致皮带周长
C’ (mm)
暂定轴间距
Dp’(mm)
大致带轮直径

②请根据大致皮带周长(Lp’)和节距(P)求出皮带齿数(N)。请将皮带齿数(N)按四舍五入法精确到自然数。

N= Lp’/P ﹡请注意最短尺寸。

N
皮带齿数
P (mm)
齿距

③请根据皮带齿数(N)和节距(P)求出正确的皮带周长。

Lp= P・N

Lp (mm)
皮带周长

④请根据下式求出正确的轴间距。

C= P・(N-Dz)/2

C (mm)
轴的中心距
Dz
带轮齿数

步骤5:请确认轴间距的调整量大于表7-a、7-b中的调整量

同步轮、同步带的选型方法

表7-a 内侧调整量(安装余量)

皮带种类 内侧调整量
L 10mm以上
H 15mm以上
S5M 10mm以上
S8M 15mm以上
T5 5mm以上
T10 10mm以上
AT5 10mm以上
AT10 15mm以上

表7-b 外侧调整量(拉伸余量)

轴间距(mm) 外侧调整量
~ 500 5mm以上
501 ~ 1000 10mm以上
1001 ~ 1500 15mm以上
1501 ~ 2000 20mm以上
2001 ~ 2500 25mm以上
2501 ~ 轴间距的1%以上

步骤6:张紧皮带

请使用表8中所示的安装张力,使皮带张紧。此时的轴向负载是安装张力的2倍。请使轴保持足够的强度。

Fs= 2・Ti

Fs (N)
轴向负载
Ti (N)
安装张力(表8)

表8 接头加工皮带 安装张力表

单位:N
皮带种类 皮带宽度(mm)
10 15 20 25 30 40 50
S5M 60 90 - 150 - - -
S8M - 117 - 196 235 313 -
T5 29 43 58 72 - - -
T10 - 90 120 150 180 240 300
AT5 37 55 - - - - -
AT10 117 156 195 - - - -
单位:N
皮带种类 皮带宽度(mm)
050 075 100 150 200
L 46 69 92 138 -
H - 81 108 162 216

参考:自由端同步齿形带容许张力表

单位:N
皮带种类 材质 皮带宽度(mm)
6 10 15 20 25 30 40 50
S3M 聚氨酯 127 - - - - - - -
S5M 橡胶 - 310 490 - - - - -
聚氨酯 215 323 539
S8M 橡胶 - - - - 950 - - -
聚氨酯 647 1176 1412 1882
T5 聚氨酯 - 112 16 225 284 - - -
T10 聚氨酯 - - 299 397 529 627 862 1064
AT5 聚氨酯 - 147 221 - - - - -
AT10 聚氨酯 - - 469 625 781 - - -
单位:N
皮带种类 材质 皮带宽度(mm)
025 037 050 075 100 150 200
XL 橡胶 - 45 70 - - - -
聚氨酯 66 102 142
L 橡胶 - - 95 165 - - -
聚氨酯 259 387 519
H 橡胶 - - - - 600 - -
聚氨酯 397 529 799 1093

※用于传送以外的用途(传动等)时,请按照S3M的容许张力约为表中的1/2、XL・L・H・S5M・S8M・T5・T10的聚氨酯皮带的容许张力约为表中的2/3这一原则进行设计。

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