技术资料 同步带 / 同步带轮 选定

根据扭矩选定 选型例

选型时所需要素

选型时所需要素如下所示。需对每个要素进行确定。

  • ・原动机的输出扭矩 N・m，输出轴转速r/min，轴的直径
  • ・型号、转速 r/min、被驱动机器的轴直径
  • ・轴间距离
  • ・1天的使用时间，启动频率
  • ・减速比
  • ・是否使用惰轮
  • ・其他条件

决定设计扭矩

设计扭矩按照下述算式进行计算。

Pt = Pm × (Ko + Ki + Ks) × Ka × Ke※

※超级PX同步带HA规格（耐油/耐水规格）在水油环境下时、PX同步带耐水规格在水环境下使用时，使用环境系数（Ke）需乘以1.2后进行使用。

决定皮带尺寸和带轮的齿数

  • (1)参考暂定选定表，根据设计扭矩和小带轮转速可暂定皮带的尺寸。
  • (2)参考各产品信息的基准传动扭矩表，暂定带宽和小带轮的齿数。同时请确认下述事项。
    • ・请选择标准传动扭矩着色部分以外的小带轮齿数。
    • ・选择小带轮时，请使小带轮的节圆直径＞带幅。
    • ・请确认小带轮的轴孔可使用范围满足所使用轴的直径。
  • (3)根据小带轮的齿数和速比确定大带轮的齿数。同时还需确认轴孔直径。

选定带长和轴间距。

  • (1)计算大致的带长(L')，从带长一览表中选择和计算结果最近的长度。

    L'= 2C + 1.57 (Dp + dp) + (Dp - dp)2 4C

    • L'：计算大致带长 mm
    • C：轴间距离 mm
    • Dp：大带轮的节圆直径 mm
    • dp：小带轮 节圆直径 mm
  • (2)根据选择的带长（L），逆算轴间距（C）。

    C = B + B2 - 2(Dp - dp)2 4

    B = L - 1.57(Dp + dp)

    • L：带长 mm

按啮合齿数进行修正

不建议使用啮合齿数少于6齿的带轮，但必须使用时应根据啮合齿数进行修正。

在获知啮合齿数后，请参考修正系数 表6以确定啮合修正系数。

在设计啮合角度时，驱动带轮需在120°以上，从动带轮需在90°以上。

Zm = N × Φ 360°

Φ = 180° - 57°(Dp - dp) C

  • Zm：小带轮的啮合齿数
  • N：小带轮齿数
  • Φ：小带轮和皮带的包角角度 度
  • Dp：大带轮的节圆直径 mm
  • dp：小带轮 节圆直径 mm
  • C：轴间距离 mm

确认带宽

确认带宽是否和设计扭矩相匹配。

Pt ≦ Pr × Kw × Km × KL

Kw ≧ Pt Pr × Km × KL

选型计算例（按扭矩进行选型）

选型时所需要素

选型时的所需要素请参考下述内容。

项 内容
原动机输出轴扭矩，转数，轴的直径 额定扭矩18.6N・m(100%)，1500r/min，32mm
从动机的种类，转速，轴的直径 300r/min，30mm
轴间距离 250mm～350mm
1天的使用时间，启动频率 8小时/天，5次/天
减速比 1：1
是否使用惰轮 无
其他条件 伺服电机减速机1/5，带轮外径Φ以下

决定设计扭矩

计算符合使用条件的各修正系数后决定设计扭矩。

  • 负载修正系数 (Ko) ..... 1.5
  • 使用惰轮时的修正系数 (Ki) ..... 0
  • 增速时的修正系数 (Ks) ..... 0
  • 启停频率修正系数 (Ka) ..... 1.2
  • 设计扭矩 Pt = Pm × (Ko + Ki + Ks) × Ka × Ke* = 18.6 × (1.5 + 0 + 0) × 1.2 = 33.48
    因为伺服电机减速机1/5，设计扭矩为5×33.48＝167.4N・m.

决定皮带尺寸和带轮的齿数

  • (1)根据暂定选定表暂定皮带的尺寸。根据设计扭矩(167.4N・m)和驱动带轮转速(300r/min=1500/5)可暂定UP8M-HC。
  • (2)选择带宽和带轮齿数，请参照基准传动扭矩表以及速比，原动机，从动机的轴直径和其他条件。
    本案例选择如下产品：UP8M-HC（带宽40mm），带轮齿数36齿（dp＝91.67mm 法兰外径Φ97mm）。请参考各带轮尺寸。

决定带长和轴间距

  • (1)计算大致的带长

    L' = 2C + 1.57(Dp + dp) + (dp - dp )2 4C = 2 × 300 + 1.57(91.67 + 91.67) + (91.67 + 91.67)2 4 × 300 = 887.84mm

    参考品种和尺寸一览，选择和计算结果最接近的880UP8M（110齿）。

  • (2)计算此时的轴间距（C）。

    B = L - 1.57(Dp + dp) = 880 - 1.57(91.67 + 91.67) = 592.15

    C = B + B2 - 2(Dp - dp)2 4 = 592.15 + 592.152 - 2(91.67 - 91.67)2 4 = 296.07mm

按啮合齿数进行修正

计算和小带轮的发生啮合的皮带齿数，以决定啮合修正系数。

Φ = 180° - 57°(Dp - dp) C = 180° - 57°(91.67 - 91.67) 296.07 = 180°

Zm = N × Φ 360° = 36 × 180 360° = 18齿

从啮合修正系数表可知修正系数为1.0。

决定带宽

确定和设计扭矩相匹配的带宽。

Kw ≧ Pt Pr × Km × KL = 167.4 68.5 × 1.0 × 0.9 = 2.72

符合宽度系数要求的同步带为UP8M40-HC（带宽为40mm）。

选型结果

  • 同步带：BG880UP8M40-HC
  • 小带轮：PT36P8M40AF或者BF
  • 大带轮：PT36P8M40AF或者BF
  • 轴间距离：296.07mm

在决定了带轮的型号后，接下来需要确定带轮的连接方法。

请参考选择皮带的算式。