同步皮带计算基础知识

第一个皮带轮视为驱动轮。其余皮带轮为从动轮或空转轮。可以使用每个皮带轮的功率比系数在多个从动轮之间分配输入功率。并相应地计算力和转矩。张紧轮视为空转轮。

安全系数 c P

总安全系数考虑补偿使用期间发生的皮带寿命缩减系数所需的安全系数,如载荷系数、加速度系数和疲劳系数。载荷系数取决于驱动机和从动机类型。加速比 > 1.24 时,可以考虑加速度附加系数 c pa ,请参见下表。疲劳附加系数考虑每天的运转时数和特殊使用条件。

加速比 1/i

c PA

1.00 - 1.24

0.0

1.25 - 1.74

0.1

1.75 - 2.49

0.2

2.50 - 3.49

0.3

3.50 及更高

0.4

啮合齿系数 k z

啮合齿系数考虑同步皮带轮的接触齿数 zc。如果给定的同步皮带轮的接触齿数小于 6,则可以对皮带功率容量有显著影响。应用程序找到皮带驱动中所有同步皮带轮中的最小接触齿数,然后使用以下规则获得 k z 系数。

z c 6

k z = 1

z c < 6

接触齿数根据各个皮带轮的接触角弧度确定,如下所示

拉伸系数 k 1

使用拉伸系数可以调整皮带初始张力。当皮带驱动在载荷下运行时,会形成紧边和松边。初始张力防止松边松弛,确保恰当的齿啮合。大多数情况下,当松边张力大小是有效牵引大小的 10% 到 30% 时,即 {k 1 = 1.1 ~ 1.3} 时,同步皮带运转状态最佳。

效率 η

如果设计和应用适当,皮带驱动效率通常高达 96% ~ 98% {η 0.96 ~ 0.98}。实现此高效率的主要原因是同步皮带的正滑差、无滑差特性。因为皮带的截面轮廓很窄,因此很容易弯曲,这样会使滞后损耗较低(由于皮带的低生热性)。

皮带长度修正系数 c L

皮带长度修正系数考虑修改最大皮带长度的皮带额定功率。默认情况下,该值为 1.0,对结果没有影响。

结果安全系数 c PR

结果安全系数由下面的表达式确定。给定传动布局的皮带额定功率与传动功率之比。结果安全系数将迅速答复皮带驱动过度设计的程度。

c PR < c P

强度校核失败

c PR c P

强度校验成功

c PR > c P

考虑更改传动布局,使用其他皮带或减小皮带宽度

所用变量的含义:

z c

指定皮带轮的接触齿数 [-]

z

给定皮带轮的齿数/皮带齿数 [-]

β

接触弧 [deg]

P

传动功率 [W]

P R

给定传动布局的皮带额定功率 [W]

c p

安全系数 [-]

几何设计特性

皮带长度计算

强度比例计算

强度计算

标准