ベルト転送です 柔軟な接続（図5.2）、リーディングで構成されています 1 そして奴隷 2 滑車とベルト 3 . 伝送には以下も含まれる場合があります。 テンショナーそしてフェンス。 複数の従動プーリと複数のベルトを使用することができます。 プーリーは、駆動軸と従動軸にしっかりと固定されています。
主目的- 回転速度の低下に伴う機械的エネルギーの伝達。
行動原理によると、送信は区別されます 摩擦(ほとんどのギア) と 婚約(歯付きベルト)。 ベルトの断面の形状に応じて、ベルトドライブが区別されます。 フラット、ウェッジ, ポリクリニック、ラウンド、スクエア。 V リブ、マルチリブ、歯付き、高速平ベルトは無限に閉じられます。 平ベルトは主に最終製品として、長いリボンの形で製造されます。
利点ベルト駆動摩擦: いいえ 潤滑システム、シンプルさ、 低価格設計、突然の負荷変動や衝撃に対する保護、長距離にわたって動きを伝達する能力、プーリーに沿ったベルトの滑りによる過負荷保護、滑らかで低騒音の操作。
欠陥:高速ギアのベルトの耐久性が低い。 重要な寸法; ギア比の不一致（プーリーでのベルトの滑りによる）; ベルトを油から保護する必要性; シャフトとサポートに作用する大きな力。
ベルト ドライブのギア比を決定するには、ベルトが伸びず、プーリー上で滑らないと仮定します。 回転体 (この場合はドライブ プーリー) の表面にある任意の点の線速度 [m/s] は次のように定義されるため、このような仮定は計算に重大な誤差をもたらしません。
どこ - 角速度、ラジアン/秒; - プーリーの直径、m; - 毎分回転数、rpm。
駆動プーリの考慮された点と一致するベルトの任意の点は、同じ線速度で移動するため (したがって、従動プーリと接触するベルトの点と、それらと一致する従動プーリの点は、同じ線速度)。
したがって、従動プーリのリムの任意の点の線速度も決定されます。この場合、従動プーリと駆動プーリの両方の線速度の比は、または、したがって、またはです。
トランスミッションのギア比は、従動プーリと駆動プーリの直径の比で表されます。
ベルトとプーリーが接触する弧に対応する角度と（図5.2を参照）が呼ばれます ラップ角度.
ベルト ドライブは、ベルトとプーリーの間の摩擦力によって回転を伝達するため、その性能はラップ角度に大きく依存します。そのうちの 1 つが、小さいプーリーのラップ角度です。 その値は、主にプーリーの中心間の距離 (中心距離) とギア比に依存します。 ラップ角度が 120 度以上の場合、フラット ベルト ドライブが正常に機能することが実践で示されています。 この要件は、次の条件が満たされている場合に満たされます: 中心距離がプーリ直径の合計の 2 倍以上である。
テンションローラーを使用することで、大きなギア比でもフラットベルトトランスミッションの操作性を確保することができます 4 (図 5.3 を参照) これにより、小さいプーリーのラップ角度が増加します。
フラットベルトトランスミッションの限界周速は、ベルトの材質にもよりますが、20～40m/sの範囲です。
柔軟な接続によるより完全なタイプの運動伝達は、プーリーの縁に溝が作られ、ベルトが入り、断面が台形のVベルトです。 これらの放送では ペイロードベルトの側面とプーリの溝との間の摩擦力によって伝達されます。 ウェッジングによるベルトの台形セクションは、プーリーへの接着力を高め、トランスミッションの牽引能力を高めます。 これにより、より高いギア比 (最大 7、さらには最大 10) を実装することが可能になり、中心間距離が小さい場合に使用できる可能性があります。
平ベルト駆動の場合、中心距離
次に V ベルト伝動です。これにより、テンション ローラーを使用せずに、1 つのギアで複数の従動軸を回転させることができます。
キネマティック ダイアグラムでは、ベルト ドライブには対応する 慣習（図5.4では、 あ平らで、図中。 5.4、 b - Vベルト付き）。
最近では、歯付きベルト駆動が広く使用されるようになっています。 の上 作業面ベルトには突起があります - 歯はプーリーの同様の歯とかみ合います。 このようなギアはスリップすることなく動作するため、ギア比の一定性が保証されます。
場合によっては、より複雑なベルトドライブが使用されます-複数のステージ（プーリーのペア）で構成されるマルチステージ（図5.5）。
各段 ( 、 、 ) のギア比は、従動 () プーリと駆動 () プーリの直径の比で表されます。 ただし、トランスミッション全体 - 駆動プーリーの直径、および - 従動プーリーの直径については、それらの比率は望ましいものではありません。 ギア比これらのプーリーは単一のベルトで接続されていないため、トランスミッション全体。
後続の各ステージのドライブ シャフト (プーリーではありません!) が同時に前のステージの被駆動シャフトであることを考慮して、必要な比率を決定します。
最初のプーリーのギア比
2 番目のプーリーのギア比
直径 と のプーリが同じシャフトに固定されているため、 .
3 番目のプーリーのギア比
その結果、 .
トランスミッション全体のギア比
したがって、 多段式ベルト ドライブのギア比は、各段のギア比の積に等しくなります。
自動車のメカニクスには、さまざまな回転や運動を伝達するかなりの数のメカニズムが含まれています。 並進運動他のデバイスに。 そのような装置の 1 つが V ベルト ドライブです。 この記事では、それが何であるか、何のために、どのように機能するかを可能な限り詳細に説明しようとします。
Vベルト伝動とは？
ベルト伝動は、回転機械エネルギーをその源から別の機構に伝達する方法です。 の この場合、そのようなエネルギーはトルクです。 どのベルト ドライブも、1 つのベルトと少なくとも 2 つのプーリーで構成されます。
ベルトは、原則として、特殊な処理を施したゴムでできているため、強すぎません。 機械的影響引張りと若干の熱たわみ。 ベルト ドライブにはさまざまな種類がありますが、最も一般的なオプションである V ベルトに焦点を当てます。V ベルトは、自動車業界で広く普及しています。
Vベルトトランスミッションは、くさび形のベルトと対応するプーリーの形で作られています。 V ベルト プーリーは、ベルト自体のために設計された円周の周りに特別な枝を持つ金属ディスクです。 ベルトには、歯付きベルトと滑らかなベルトの 2 つのバージョンがあります。
当初、そのようなベルトが駆動されていました たくさんのさまざまな車両メカニズム。 今日までの主なものは、発電機とウォーターポンプのままです。 トラックや他の多くの 現代の車そのようなベルトの助けを借りて、特別で 空気圧縮機アンプ用 ブレーキシステム車。
Vベルトプーリーの主な特徴は、ベルト用の特別な溝です。 彼女なしで、 このベルト厚みが比較的薄いため、メカニズムから飛び降りるだけです。 このアプローチにより、ベルトドライブの寸法を小さくすることで、ベルトドライブが占めるスペースを減らすことができます。
プーリーの寸法はギア比によって異なります。 ギアがダウンシフトの場合、ドライブ プーリーはドリブン プーリーより小さくする必要があり、その逆も同様です。
ベルトは、さまざまな角度である程度の柔らかさが必要です。 気象条件. 車両は冬季の運用を目的としているため、 夏期つまり、いかなる状況下でもベルトの弾性特性が失われてはなりません。 V ベルト伝動に他のベルトを使用することは認められません。
ビデオ - ベルト駆動装置 - プーリーとベルト
ベルトドライブのメリットとデメリット
すべてのメカニズムと同様に、ベルト伝動にも長所と短所がありますが、残念ながらすべてを解決することはできず、特定のアクティビティでのみこのメカニズムを使用することができます。
利点:
- 作業のスムーズさアップ. ゴムには十分な弾力性があるため、衝撃荷重を軽減し、発生する振動を低減できます。
- プーリーの不正確な取り付けの可能性. 伸縮性のあるベルトにより、多少のずれは許容されますが、影響はありません。 共通の仕事機構。 そのため、このトランスミッションには、外出先でギア比を変更する機能があり、CVT ギアボックスで広く使用されています。
- ノイズなし. いつでもどこでもベルトドライブはノイズがないことで有名でした。 これにより、VAZ 2105 の開発者はタイミング ベルト ドライブでリリースすることを余儀なくされました。
- オーバーロードの完全な欠如. 事実、ベルトは動作中に滑る可能性があるため、メカニズムの負荷が軽減され、デバイスの高価な金属部品が摩耗から保護されます。 たとえば、回転が速すぎる場合 クランクシャフト、同じトルクを受けませんが、最初に得られた速度で回転します。これは、牽引力を高めると、ベルトが2番目のプーリーに対して滑り始めるためです。 さらに、歩行型トラクターでは、ベルト ドライブがクラッチ ドライブとして使用されます。
- 経済的便益. 実際、プーリーとベルトは非常に安価であり、頻繁に交換する必要はありません。 おそらく、ベルトドライブが最も経済的です。
- ベルトドライブは注油不要. さらに、潤滑はベルトがより頻繁に滑り始め、必要なトルクを伝達できなくなるため、ベルトの動作に悪影響を及ぼします。
- ベルトが損傷した場合、「取得」したものすべてを壊すチェーンとは異なり、結果を伴わずにメカニズムから飛び去ります。
- 十分な距離にわたって。 それだけでなく、一部のベルトには伸縮性があり、時間の経過とともにさらに柔らかくなります.
欠陥:
- ベルトドライブプーリーには多くの 大きいサイズ他のギアのプーリーよりも。 これにより、この設計は大きくなりすぎますが、両方のタイプのギアの負荷はまったく同じです。
- ベルトの強度が低く、 加速摩耗. ベルトを締めると、常にベルトが熱くなって切れてしまい、機構が停止してしまいます。
- 他のプーリに対するベルトの滑りによるギア比の違反。 この問題歯付きベルトバージョンではほぼ完全にありません。
- の必要性 追加のデバイス: ベルト テンション装置、振動を減衰させ、ベルトを溝に保持する装置。
- 支持力が低すぎる。
それがVベルトトランスミッションのすべてです。 の 現代の機械工学彼女は重要な役割を果たしているので、彼女を過小評価しないでください。
ベルトドライブは、の助けを借りてエネルギーを伝達するためのメカニズムです ドライブベルト、摩擦力または係合力を使用します。 伝達される荷重の量は、張力、ラップ角度、および摩擦係数によって異なります。 ベルトはプーリーを回っており、そのうちの 1 つは先行プーリーで、もう 1 つは従動プーリーです。
長所と短所
ベルト ドライブには、次の利点があります。
- 仕事の静粛性と滑らかさ。
- 高い製造精度は必要ありません。
- 過負荷および振動平滑化中の滑り;
- 潤滑の必要はありません。
- 低価格;
- 機会 手動交換転送;
- インストールの容易さ;
- ベルトが破損しても、ドライブに損傷はありません。
欠陥:
- 大きなプーリーサイズ;
- ベルトが滑ったときのギア比の違反。
- 小さな力。
タイプに応じて、ベルトはフラット、ウェッジ、ラウンド、および歯付きです。 このベルト駆動エレメントは、ポリ V ベルトなど、いくつかのタイプの利点を組み合わせることができます。
使用分野
- フラット ベルト ドライブは、工作機械、製材所、発電機、ファンなど、より高い柔軟性が必要で滑りが許容される場所で使用されます。 高速に使用 合成材料、小さいもの用 - コード生地またはゴム引き。
- V ベルトを使用したベルト ドライブは、農機具や自動車 (ファン) に使用され、高負荷および高速ドライブ (狭いセクションおよび通常のセクション) で使用されます。
- CVT は、回転速度が高い場合に必要です。 産業機械無限に調整可能。
- ドライブ 歯付きベルト提供 最高のパフォーマンス業界のギアと 家庭用器具耐久性と信頼性が求められる場所。
- ローパワーの丸ベルトを採用。
材料
材料は、負荷とタイプが最も重要な動作条件に合わせて選択されます。 それらは次のとおりです。
- フラット - 革、ステッチでゴム引き、全生地のウール、綿、または合成繊維。
- くさび - 中央に補強層があり、外側にゴム製の芯と織りテープがあります。
- 歯付き - 金属ケーブル、ポリアミドコード、またはガラス繊維をゴムまたはプラスチックのベースに収めたキャリア層。
ベルトの表面は含浸布で覆われており、耐摩耗性が向上しています。
平ベルト駆動ベルト
送信タイプは次のとおりです。
- 開く - 軸が平行で、プーリーが同じ方向に回転します。
- ステップ付きプーリー - ドライブシャフトの速度を一定に保ちながら、ドリブンシャフトの速度を変更できます。
- 軸が平行で、回転が異なる方向に発生する場合は、交差します。
- セミクロス - シャフトの軸が交差しています。
- と テンションローラー、小径のプーリの巻き付き角度を大きくします。
ベルト オープンタイプ一緒に働いていた 高速そして中心距離が大きい。 高効率、負荷容量と耐久性により、産業、特に農業機械で使用できます。
Vベルト伝動
トランスミッションの特徴は、ベルトの断面が台形で、ベルトと接触するプーリの表面です。 この場合、伝達される労力はかなりのものになる可能性がありますが、その効率はわずかです。 Vベルトトランスミッションは、車軸間の距離が短く、ギア比が高いという特徴があります。
タイミングベルト
トランスミッションは、車軸間の距離が短い高速で使用されます。 ベルトの利点と チェーンドライブ: 高負荷で一定のギア比で動作します。 100 kW の電力は、主に歯付きベルト駆動によって提供できます。 この場合、回転数は非常に高く、ベルトの速度は 50 m / s に達します。
滑車
ベルト ドライブ プーリーは、鋳造、溶接、またはプレハブにすることができます。 素材は速度に応じて選択されます。 テキスタイルまたはプラスチック製の場合、速度は 25 m/s 以下です。 5 m / sを超える場合は静的バランスが必要で、高速ギアの場合は動的です。
運転中、平ベルト付きプーリーは、スリップ、破損、亀裂、スポークの破損によるリムの摩耗を経験します。 の Vベルト駆動作業面の溝がすり減り、肩が壊れ、不均衡が発生します。
ハブ穴ができている場合は、穴を開けてからスリーブを圧入します。 信頼性を高めるために、内部および外部のキー溝と同時に作成されます。 薄肉スリーブは接着剤で取り付けられ、フランジを通してボルトで固定されます。
亀裂やよじれは溶接され、最初にプーリが加熱されて残留応力が除去されます。
V ベルトのリムを回す場合、回転速度は公称値の 5% まで変動することが許容されます。
ギア計算
あらゆるタイプのベルトのすべての計算は、定義に基づいています 形状パラメータ、牽引力と耐久性。
1.幾何学的特性と荷重の決定。 ベルトドライブの計算を考えると便利です 具体例. 3 kWの電力を持つ電気モーターから旋盤までのベルトドライブのパラメーターを決定する必要があるとします。 軸速度は、それぞれ n 1 = 1410 min -1 および n 2 = 700 min -1 です。
最も一般的に使用されるものとして、通常は狭い V ベルトが選択されます。 ドライブプーリーの公称トルクは次のとおりです。
T1 = 9550P 1: n 1 = 9550 x 3 x 1000: 1410 = 20.3 Nm.
参照テーブルから、SPZ プロファイルのドライブ プーリーの直径 d 1 = 63 mm が選択されます。
ベルト速度は次のように定義されます。
V \u003d 3.14d 1 n 1：（60 x 1000）\u003d 3.14 x 63 x 1410：（60 x 1000）\u003d 4.55 m / s。
選択したタイプの許容値である 40 m / s を超えません。 大プーリーの直径は次のようになります。
d2 \u003d d 1 u x (1 - e y) \u003d 63 x 1410 x (1-0.01): 700 \u003d 125.6 mm.
結果は、標準範囲から最も近い値に縮小されます: d 2 = 125 mm。
車軸間の距離とベルトの長さは、次の式から求められます。
a \u003d 1.2d 2 \u003d 1.2 x 125 \u003d 150 mm;
L \u003d 2a + 3.14d cp + ∆ 2: a \u003d 2 x 150 + 3.14 x (63 + 125): 2 + (125 - 63) 2: (4 x 150) \u003d 601.7 mm。
標準範囲から最も近い値に丸めた後、最終結果が得られます: L= 630 mm。
中心距離が変更され、より正確な式を使用して再計算できます。
a \u003d (L - 3.14d cp): 4 + 1: 4 x ((L - 3.14d cp) 2 - 8Δ 2) 1/2 \u003d 164.4 mm.
典型的な条件では、1 つのベルトによって伝達される動力はノモグラムによって決定され、1 kW です。 実際の状況では、次の式で絞り込む必要があります。
[P] = P 0 K a K p K L K u .
表に従って係数を決定すると、次のようになります。
[P] = 1 x 0.946 x 1 x 0.856 x 1.13 = 0.92 kW。
必要なベルトの数は、電気モーターの出力を 1 つのベルトが伝達できる出力で割ることによって決定されますが、同時に係数 C z \u003d 0.9 も導入されています。
z \u003d P 1: ([P] C z) \u003d 3: (0.92 x 0.9) \u003d 3.62 ≈ 4.
ベルトの張力は次のとおりです。F 0 \u003d σ 0 A \u003d 3 x 56 \u003d 168 H、ここで、断面積 A は参照表によるものです。
最終的に、4 つのベルトすべてからシャフトにかかる負荷は次のようになります。F sum = 2F 0 z cos(2Δ/a) = 1650 H.
2.耐久性。 ベルトドライブの計算には、耐久性の決定も含まれます。 これは、ベルトの応力の大きさとサイクルの頻度 (単位時間あたりの曲げ回数) によって決まる耐疲労性に依存します。 結果として生じる変形とベルト内部の摩擦から、疲労破壊が発生します - 裂け目と亀裂。
1 回の負荷サイクルは、ベルトの応力の 4 倍の変化という形で現れます。 ランの頻度は、次の関係から決定されます。 U = V: l< U d ,
どこで V - 速度、m/s; l - 長さ、m; U d - 許容頻度 (<= 10 - 20 для клиновых ремней).
3. 歯付きベルトの計算。 主なパラメーターは係数です: m = p: n、p は円周方向のステップです。
モジュールの値は、角速度とパワーに依存します: m = 1.65 x 10-3 x (P 1: w 1) 1/3。
規格化されているため、計算値はシリーズの最も近い値に縮小されます。 高速の場合、より高い値が使用されます。
従動プーリの歯数は、ギア比によって決まります: z 2 = uz 1.
中心距離は、プーリーの直径によって異なります: a \u003d (0.5 ... 2) x (d 1 + d 2)。
ベルトの歯の数は次のようになります: z p = L: (3.14m) ここで、L はベルトのおおよその計算された長さです。
最も近い標準の歯数を選択したら、最後の比率からベルトの正確な長さを決定します。
ベルトの幅を決定することも必要です: b = F t: q、ここで、F t は円周力、q はモジュールによって選択された特定のベルト張力です。
シャフトの負荷は次のようになります: R = (1...1.2) x F t .
結論
ベルト駆動の性能は、ベルトの種類と使用条件によって異なります。 正しい計算により、信頼性が高く耐久性のあるドライブを選択できます。
ベルト駆動に関する一般情報
ベルト伝動は摩擦 (摩擦) 伝動であり、駆動リンク、従動リンク、および中間リンク - 弾性ベルト (フレキシブル接続) の間で発生する摩擦力によって動力が伝達されます。
駆動リンクと従動リンクは、一般にプーリーと呼ばれます。 このタイプのギアは、通常、互いにかなりの距離にあるシャフトを接続するために使用されます。
ベルト ドライブの通常の操作では、プーリーの 1 つを動かしたり、テンション ローラーを使用したり、エンジン (機構) をロッキング プレートに取り付けたりして、ベルトに事前に張力をかける必要があります。
ベルトドライブ分類
ベルトドライブは、ベルトの断面の形状、シャフトとベルトの相対位置、プーリーの数とタイプ、カバーされているプーリーの数など、さまざまな基準に従って分類されます。ベルトの張力を調整する方法（補助ローラーまたは可動プーリーを使用）に従って、ベルトを調整します。
1. ベルトの断面形状による ベルトドライブには次のタイプがあります。
- 平ベルト (ベルトの断面は、平らで細長い長方形の形状をしています。図 1a);
- Vベルト (台形のベルトの断面図、図 1b);
- ポリVベルト （ベルトの外側は平らな表面を持ち、内側はプーリーと相互作用し、ベルトの表面には縦方向の隆起があり、断面が台形の形になっています、図1d）;
- 丸ベルト (ベルトの断面は円形または楕円形、図 1c);
- 歯付きベルト （プーリーと接触する平ベルトの内面には、トランスミッションの動作中に対応するプーリーの空洞に入る横方向の突起が設けられています、下の写真）.
V ベルトと V リブド ベルトは、機械工学で最も広く使用されています。 伝動丸ゴムベルト (直径3…12mm)低電力ドライブで使用 （卓上機、家電、家庭用機械など）.
ベルト駆動のバリエーションは、歯付きベルト駆動であり、ベルトの歯をプーリの突起と噛み合わせることにより、歯付きベルトによって動力が伝達される。 このタイプの歯車は、歯車と摩擦歯車の中間です。 歯付きベルト駆動は、ベルトに大きなプレテンションをかける必要がなく、他のすべてのベルト駆動に固有のベルト スリップの欠点がありません。
Vベルト伝動は主に開放伝動として使用されます。 Vベルトドライブは牽引力が大きく、必要な張力が少ないため、シャフトサポートへの負荷が少なくなり、ラップ角度が小さくなり、ギア比が大きく、プーリー間の距離が小さい場合に使用できます。
V ベルトおよび V リブド ベルトは、エンドレスでゴム引きされています。 負荷は、いくつかの層に折りたたまれたコードまたはファブリックによって運ばれます。
V ベルトには、通常のセクション、ナロー、ワイドの 3 種類があります。 幅広ベルトはバリエーターで使用されます。
V リブド ベルトは、高強度コードとプーリの溝に含まれる内部の縦方向のくさびを備えた平ベルトです。 ウェッジよりも柔軟性があり、より良いギア比を提供します。
平ベルトは優れた柔軟性を備えていますが、ベルトにかなりのプリテンションが必要です。 さらに、平ベルトは V ベルトやポリ V ベルトほどプーリ上で安定しません。
2. シャフトとベルトの相互配置による :
- シャフトの平行な幾何学的軸と、プーリーを一方向に覆うベルト - オープントランスミッション (プーリーは同じ方向に回転します。図 2a);
- 平行なシャフトとプーリーを反対方向に覆うベルトを使用 - クロストランスミッション (プーリーは反対方向に回転します、図 2b);
- シャフト軸はある角度で交差します (ほとんどの場合 90°、図 2c) – セミクロストランスミッション;
- トランスミッションシャフトが交差し、伝達されるパワーフローの方向を変更する間、中間プーリーまたはローラーによって実行されます - コーナーギア（図2d）。
3. プーリの数と種類による トランスミッションに使用：シングルプーリーシャフト付き。 プーリーの1つがアイドル状態の2つのプーリーシャフトを備えています。 ギア比を変更するための段付きプーリーを備えたシャフト付き（被動軸の速度を段階的に変えるため）。
4. ベルト1本でカバーする軸数による : 2 軸、3 軸、4 軸、多軸トランスミッション。
5. 補助ローラーの存在により : 補助ローラーなし、テンション ローラーあり (図 2e)。 ガイドローラー付き（図2d）。
ベルトドライブのメリット
ベルト ドライブの利点には、次のような特性があります。
- シンプルな設計、低コストの製造および操作。
- かなりの距離に力を伝える能力。
- 高速で作業する能力。
- ベルトの弾力性により作業がスムーズで騒音が少ない。
- ベルトの弾力性により振動や衝撃を緩和。
- ベルトのスリップ能力による過負荷や衝撃からのメカニズムの保護 (この特性は、歯付きベルト付きの歯車には適用されません).
- ベルトの電気絶縁能力は、電動機械の駆動部分を危険な電圧や電流の発生から保護するために使用されます。
ベルトドライブのデメリット
ベルトドライブの主な欠点:
- 大きな全体寸法 (特に重要な容量を転送する場合).
- 特に高速ギアでは、ベルトの耐久性が低い。
- ベルトの張力によるサポートのシャフトとベアリングへの高負荷 (この欠点は、歯付きベルト ドライブではそれほど顕著ではありません).
- トランスミッションの設計を複雑にするベルトテンション装置を使用する必要性。
- リンクの汚染および空気湿度に対する負荷容量の感度。
- ベルトの必然的な弾性滑りによる一定でないギア比。
ベルトドライブの範囲
ベルトドライブは、ほとんどの場合、電気モーターまたは内燃エンジンからの動きを伝達するために使用されます。 
設計上の理由から、中心距離を十分大きくする必要があり、ギア比が厳密に一定ではない場合 （コンベア、工作機械の駆動装置、道路機械、農業機械など）. 歯付きベルト付きのギアは、一定のギア比を必要とするドライブにも使用できます。
ベルト駆動による動力伝達、通常最大 50キロワット、しかし、到達することができます 2000キロワットそしてさらに。 ベルト速度 v = 5…50m/秒、および高速伝送で - 最大 100メートル/秒以上。
歯車伝動に次いで、ベルト伝動が最も一般的な機械式伝動です。 他のタイプのトランスミッションと組み合わせて使用されることがよくあります。
ベルト駆動の幾何学的および運動学的比率
ベルトドライブの中心距離 a 主に機械のドライブの設計を決定します。 推奨中心距離 (図 3 を参照) :
平ベルト駆動の場合:
≥ 1,5 (d 1 + d 2) ;
V ベルトおよびポリ V ベルト ドライブの場合:
≥ 0,55 (d 1 + d 2) + h;
どこ：
d 1、d 2 - トランスミッションの駆動プーリーと従動プーリーの直径。
hはベルト部の高さです。
推定ベルト長さ L p 直線部分の長さとプーリーの円周の弧の長さの合計に等しい：
L p = 2 + 0,5 π(d 2 + d 1) + 0,25 (d 2 - d 1) 2 / a。
標準系列から得られた値に従って、最も近い推定ベルト長 L p が採用されます。 端を接続すると、ベルトの長さが長くなります 30～200mm.
ベルトドライブの中心距離 最終的に取り付けられたベルトの長さは、次の式で決定されます。
= [ 2 L p - π(d 2 + d 1)] / 8 + √{[ 2 L p - π(d 2 + d 1)] 2 - 8 π(d 2 - d 1) 2 )/ 8 .
プーリーベルトの巻き付き角が小さい
α 1 = 180 ° - 2 γ .
三角形から O 1 IN 2(図3)
sin γ \u003d IN 2 / O 1 O 2 \u003d (d 2 - d 1) /2 a.
実際には、γ は π/ を超えません。 6 したがって、sin γ = γ (rad) を近似すると、次のようになります。
γ\u003d（d 2 - d 1）/ 2 a (ラジアン) または γ ° = 180 °(d2 –d1)/ 2 パ。
したがって、
α 1 = 180 ° - 57 °（d 2 - d 1）/ a。
ベルト駆動比:
u \u003d i \u003d d 2 / d 1 ( 1 – ξ) ,
ここで: ξ はギア スリップ係数で、通常の動作中は ξ = 0.01…0.02 に等しくなります。
おおよそ、u = d 2 /d 1 を取ることができます。 ξ \u003d (v 1 -v 2) / v 1.
ベルトとプーリーの間の摩擦による柔軟な接続によって実行される機械的エネルギーの伝達は、ベルトと呼ばれます。 ベルトドライブは、互いにある程度の距離を置いて配置され、ドライブベルトで覆われた駆動プーリーと従動プーリーで構成されています (図 182)。 張力、プーリーの周りのベルトの角度、および摩擦係数が大きいほど、伝達される負荷は大きくなります。 伝動ベルトの断面の形状に応じて、平ベルト (図 183、I)、V ベルト (図 183、II)、丸ベルト (図 183、III) があります。 機械工学で最も普及しているのは、平ベルトとくさび形ベルトです。 平ベルトはプーリにかかる曲げ応力が最小限であり、くさび形ベルトはプーリのくさび効果により、牽引力が増加するという特徴があります。 丸ベルトは、ミシンや食品機械、卓上機械、家電製品などの小型機械に使用されています。
米。 182
米。 183
に 美徳ベルトドライブには以下が含まれます：長距離（最大15m）にわたって回転運動を伝達する能力：設計のシンプルさと低コスト。 スムーズな走行とストレスのない作業。 お手入れとメンテナンスのしやすさ。
ただし、ベルトドライブはかさばり、高速メカニズムでは寿命が短く、ベルトの滑りにより一定のギア比を得ることができず、シャフトとサポート（ベアリング）にかかる負荷が増加します。これは、ベルトブランチの総張力が非常に大きいためです円周伝達力より大きい。 さらに、ベルトドライブの動作中に、ベルトが滑ったり破損したりする可能性が排除されないため、これらのギアは常に監視する必要があります。
平ベルト駆動の種類
プーリの軸の位置と目的に応じて、次のタイプの平ベルト駆動が区別されます。
- オープンギア - 軸が平行で、プーリーが一方向に回転する（図184、I）。
- クロストランスミッション - 軸が平行で、プーリーが反対方向に回転する（図184、II）。
- セミクロス伝送 - 交差する軸を使用 (図 184、III);
- アンギュラーギア - 交差する軸を持つ（図184、IV）。 段付きプーリーを備えたギア（図184、V）。これにより、ドライブの一定速度で被駆動シャフトの角速度を変更できます。 プーリーのステップは、一方のプーリーの小さい方のステップが他方の大きい方のステップの反対側になるように配置されています。従動プーリーの速度を変えるには、ベルトを 1 組のステップから別のステップに移動させます。
- アイドルプーリーを備えたトランスミッション（図184、VI）。これにより、ドライブが回転するときにドリブンシャフトを停止できます。 幅広のプーリ 1 が駆動軸に取り付けられ、従動軸に 2 つのプーリが取り付けられています。主軸にキーで接続されている作業プーリ 2 と、軸上で自由に回転するアイドル プーリ 3 です。 プーリーを接続するベルトは外出先で動かすことができ、プーリー 1 をプーリー 2 または 3 に接続し、それぞれ従動軸をオンまたはオフにします。
- 自動ベルト張力を提供し、小さいプーリーの周りのベルトの角度を増加させるテンションローラーを備えたトランスミッション（図184、VII）。
米。 184
フラットベルト伝動は設計がシンプルで、中心距離が長く (最大 15 m)、高速 (最大 100 m/s) で耐久性が低い場合に使用されます。
Vベルト伝動
Vベルトトランスミッションでは、プロファイル角度のある台形セクションのドライブベルトによって柔軟な接続が行われますか? 40° に等しい (変形していない状態)。 平ベルトと比較して、V ベルトはより多くの牽引力を伝達しますが、このようなベルトを使用した伝達は効率が低下します。
V ベルト トランスミッションは、ギア比が大きく、中心距離が小さく、垂直シャフト軸で使用することをお勧めします。 V ベルト伝動ベルトの速度は 30 m/s を超えてはなりません。 そうしないと、V ベルトが振動します。
汎用ドライブ用の V ベルトは、GOST 1284.1-89 によって標準化されています。
V ベルト ドライブを取り付けるときは、V ベルト III をプーリー リムの溝に正しく取り付けることに特に注意してください (図 185)。
米。 185
ベルト駆動部品
ドライブベルト. どのドライブベルトも牽引体として機能します。 一定のトラクション能力（滑らずに所定の荷重を伝達する）、十分な強度、耐久性、耐摩耗性、プーリーの優れたグリップ、および低コストを備えている必要があります。
フラット ベルトは、さまざまな幅、デザイン、さまざまな素材で作られています: 綿、ゴム引き、ウール生地、革。 ベルトの素材の選択は、作業条件 (大気の影響、有害な蒸気、温度変化、衝撃荷重など) と牽引力によって決まります。 ドライブベルト（ゴム引き）を標準化。
Vベルトには、ファブリックコードとコードコードの2種類があります。 コードファブリックベルト（図186、I）では、コードは、厚さ0.8〜0.9 mmのねじれたコードの形をしたベースを持つコードファブリックのいくつかの層の形で作られています。 コード ベルト (図 186、II) では、コードは、らせん状の線に沿って巻かれた単層のコードで構成され、摩擦を減らすためにゴムの薄い層で囲まれています。 これらのベルトは高速伝動に使用され、柔軟性、信頼性、耐久性に優れています。
米。 186
ノート。 コード - 綿または人工繊維で作られた強力な撚り糸。
近年、歯付き (ポリアミド) ベルトが国内のエンジニアリングでますます使用されるようになっています。 これらのベルトは、平ベルトと歯車のすべての利点を設計に組み合わせています (図 187)。 ベルト 4 の作業面には、プーリ 1、2 および Z の突起と係合する突起があります。ポリアミド ベルトは、高速伝動だけでなく、中心距離が小さい伝動にも適しています。 それらはかなりの過負荷を許容し、非常に信頼性が高く耐久性があります。
米。 187
ベルトの端は、接着、ステッチ、および金属コネクタによって接続されています。 接着均質なベルト（革）は、ベルトの厚さの20 ... 25倍の長さで斜めにカットされ（図188、I）、プライベルトは、少なくとも3つのステップのある階段状の表面に沿って（図 188、II) 。 ゴム引きベルトの接合部は、接着後に加硫されます。
ステッチあらゆる種類のベルトに使用されます。 それは、腱のひもまたは生皮の皮ひもによって生成されます（図188、III）。 斜めの穿刺を伴う静脈ストリングによるバットステッチは、より完璧で信頼できると考えられています（図188、IV）。
米。 188
メカニカル コネクタ高速ベルトを除くすべてのベルトに適用されます。 それらは迅速な接続を可能にしますが、その質量を増加させます (図 188、V)。 特に優れた作業は、ワイヤースパイラルを使用したスイベル接続によって提供されます (図 188、VI)。 スパイラルは一連の穴に通され、プレス後にベルトを圧縮します。 螺旋を組み合わせて軸を通すことで蝶番ができます。
滑車. 平ベルトの場合、プーリの表面の最も許容できる形状は、滑らかな円筒形の表面です (図 189、I)。
米。 189
ベルトを中心に合わせるために、従動プーリの表面は凸状に作られ、先行するプーリは円筒形です（v<= 25 м/с оба шкива делают выпуклыми).
V ベルトの場合、作業面はプーリのリムにある V 溝 (図 189、II) の側面です。 これらの溝の数と寸法は、ベルトのプロファイルとベルトの数によって決まります。
プーリーは、鋳鉄、アルミニウム合金、プラスチックから鋳造され、スチールから溶接されています。 鋳鉄製のプーリーはソリッドで分割されており、リムとブッシングにボルトで固定された 2 つの半分で構成されています。 分割プーリは、シャフトをベアリングから持ち上げることなく、シャフトから簡単に取り外すことができます。
