V 型皮帶計算基礎

第一個皮帶輪視為驅動皮帶輪。其餘皮帶輪為從動輪或惰輪。透過使用每個皮帶輪的功率比係數,可以將輸入功率分配到數個從動皮帶輪。然後,相應計算力和扭矩。

接觸弧修正係數 c 1

接觸弧修正係數用於修正接觸弧不是 180 度的皮帶輪 V 型皮帶的額定功率。修正係數的大小由以下方程式確定。

服務係數 c 2

服務係數考量每日服務時間長度和驅動單位類型,以及從動機器。服務係數用於修正要傳輸的功率。此外,還要考量使用高啟動扭矩或高啟動頻率、高動態負載或加速度來增加傳動裝置的服務係數。

皮帶長度修正係數 c 3

皮帶長度修正係數用於考量其長度不同於基準皮帶長度的皮帶之皮帶額定功率的修改。該值由皮帶製造商定義,並在皮帶資料檔案中描述。對於皮帶基準長度,長度修正係數值為 1.0,不會影響結果。

皮帶數修正係數 c 4

皮帶數修正係數用於考量要傳輸的多條皮帶 (其中使用了多條 V 型皮帶) 間負載分配的差異。每條皮帶的負載中的差異由皮帶的長度差異以及軸變形導致。該係數用於依包含如下所示約略值的內建表格修正 V 型皮帶的額定功率。該表格中未列出的值將使用線性插補進行計算。

z

1

3

6

999

c 4

1

0.95

0.9

0.85

皮帶輪數修正係數 c 5

此係數可修正皮帶額定功率。該係數考量由其他皮帶輪或惰輪導致的額外彎曲應力負擔。使用一個惰輪 (或數個惰輪) 將影響其皮帶效能,皮帶額定功率將降低。

一般情況下,惰輪用於為具有固定中心距離的驅動提供卷緊、繞過轉角、打斷皮帶震動可能導致錯誤的長跨距、保留張力,以及用作離合設備等。如果可能,建議避免使用惰輪。如果傳動裝置中確實需要惰輪,則請設計惰輪的標註和位置,以使其對皮帶壽命的縮減影響最小。內惰輪至少應與傳輸功率最小的皮帶輪一樣大。

外惰輪至少應比傳輸功率最小的皮帶輪大 50%。

依預設,皮帶輪數修正係數由以下包含約略值的內建表格確定。該表格中未列出的值將使用線性插補進行計算。

k

2

3

4

5

6

7

8

100

c 5

1

0.91

0.86

0.81

0.78

0.76

0.75

0.7

張力係數 k 1

拉力係數允許控制皮帶的初始安裝拉力。可以按照皮帶製造商建議的做法。如果不按照這些建議拉緊皮帶,可能無法正確確定皮帶的額定馬力。安裝拉力對效率、皮帶滑差和服務壽命有重大影響。常用皮帶拉力係數的大小介於 1.0 和 1.5 之間,但它是具有決定性的標準。

皮帶張力不足將導致傳輸功率不足、效率降低,以及皮帶過早損壞 (因皮帶滑差)。

皮帶拉力過度將導致特定曲面壓力過大、出現交叉彎曲風險、拉力構件彎曲應力和應變增大,從而導致過早斷裂和伸長。

正確的皮帶拉力是恰好能夠防止皮帶在正常負載條件下滑動的拉力。

效率扭矩係數 η t

效率扭矩係數描述皮帶傳輸品質的等級。考慮了導致輸出扭矩減小的能量損耗。考量係數,如皮帶變形能量、槽中的亂流等。此時不包括皮帶滑差導致的功率損耗,它由產生器單獨決定。結合這兩個係數得到最終的皮帶驅動效率。

皮帶滑差和總皮帶傳動裝置效率 η

皮帶驅動係數在最可疑的皮帶輪處決定,如

皮帶滑差由內置滑差表格定義。

從動皮帶輪速度

從動皮帶輪輸出功率

P i = P xi F p v η t (1 - s)

內置滑差表格

假設:

傳輸比

為每個從動皮帶輪與惰輪確定 V 型皮帶產生器的傳輸比率。有三種具有特定意義的比率類型。

i D

[-]

給定皮帶輪的所需傳輸比率 (速度比率)。此比率用作皮帶輪大小的設計指南。使用者設定此比率以讓 V 型皮帶找到最接近的皮帶輪直徑,用以達到所需的傳輸比率。

i T

[-]

給定皮帶輪的理想傳輸比率 (速度比率)。此比率是做為精確值直接從皮帶輪直徑計算而來的。未考量任何皮帶滑差。

i

[-]

給定皮帶輪的傳輸比率 (速度比率)。此比率是在考量皮帶滑差的情況下計算而來的。使用此值做為您的皮帶輪在滿載下的最接近傳輸比率。給定皮帶輪的功率與軸速度是使用此比率確定的。

依照皮帶速度修改摩擦 f mod

根據皮帶速度修改摩擦係數描述皮帶速度對摩擦係數變更影響的程度。如果修改摩擦係數為零,則不會影響摩擦係數。

合成服務係數 c PR

結果服務係數透過以下方程式決定。將指定傳輸配置的皮帶額定功率與要傳輸的功率進行比較。結果服務係數將迅速回答皮帶驅動過度設計的程度。

c PR < c 2

強度檢查失敗

c PR c 2

強度檢查成功

c PR > c 2

考量變更傳輸配置,使用其他皮帶或減小皮帶寬度

所用變數的含義:

β

接觸弧 [deg]

F p

有效拔模 (或有效拉力) [N]

n 1

驅動皮帶輪的速度 [rpm]

n i

給定的從動皮帶輪的速度 [rpm]

i

給定皮帶輪的傳輸比 (速率) [-]

s

皮帶滑差 [-]

P x

給定皮帶輪的功率比 [-]

P R

皮帶功率,一條皮帶可傳輸的功率 [W]

v

皮帶速度 [m/s]

η t

效率扭矩係數 [-]

P

要傳輸的功率 [W]

z

皮帶數目 [-]

幾何圖形設計性質

皮帶長度計算

強度比例的計算

強度計算

標準