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              蓋奇同步帶、同步帶輪選型設(shè)計計算之--圓弧齒同步帶設(shè)計計算

              作者:


              蓋奇同步帶有梯形齒同步帶和圓弧齒同步帶兩大類,設(shè)計也分為梯形齒同步帶設(shè)計和圓弧齒同步帶兩種。
              一、下面是蓋奇圓弧齒同步帶設(shè)計方法:
              原始設(shè)計資料
               1 原動機和工作機類型;
               2 每天運轉(zhuǎn)時間;
               3 需傳遞的名義功率P;
               4 小帶輪轉(zhuǎn)速n1;
               5 大帶輪轉(zhuǎn)速n2;
               6 初定中心距a0;
               7 對傳動空間的特殊要求。

              設(shè)計步驟
               1    確定設(shè)計功率Pd            Pd = KAP kW……………………………………(1) 

                   式中:KA——工作情況系數(shù),見表 2。 【表 2 工作情況系數(shù) KA】

               

              工作機 原動機
              交流電動機(普通轉(zhuǎn)矩鼠籠式、同步電動機),直流電動機 (并激),多缸內(nèi)燃機 直流電動機 (大轉(zhuǎn)矩、大滑差率、單相、滑環(huán)),直流電動機 (復(fù)激、串激),單缸內(nèi)燃機
              運轉(zhuǎn)時間 運轉(zhuǎn)時間
                斷續(xù)使用每日 3~5h 普通使用每日 8~10h 連續(xù)使用每日 16~24h 斷續(xù)使用每日 3~5h 普通使用每日 8~10h 連續(xù)使用每日 16~24h
              復(fù)印機,配油裝置,測量儀表,放映機,醫(yī)療器械  1 1.2 1.4 1.2 1.4 1.6
              清掃機,縫紉機,辦公機械  1.2 1.4 1.6 1.4 1.6 1.8
              帶式輸送機,輕型包裝機,烘干箱,篩選機,繞線機,圓錐成形機,木工車床,帶鋸  1.3 1.5 1.7 1.5 1.7 1.9
              液體攪拌機,混面機,鉆床,沖床,車床,螺紋加工機,接縫機,圓盤鋸床,龍門刨床,洗衣機,造紙機,印刷機  1.4 1.6 1.8 1.6 1.8 2
              半液體攪拌機,帶式輸送機 (礦石、煤、砂 ),天軸,磨床,牛頭刨床,鉆鏜床,銑床,離心泵,齒輪泵,旋轉(zhuǎn)式供給系統(tǒng),凸輪式振動篩,紡織機械 (整經(jīng)機),離心式壓縮泵  1.5 1.7 1.9 1.7 1.9 2.1
              制磚機(除混泥機),輸送機 (平板式、盤式),斗式提升機,升降機,脫水機,清洗機,離心式排風扇,離心式鼓風機,吸風機,發(fā)電機,激磁機,起重機,重型升降機,橡膠機械,鋸木機,紡織機械  1.6 1.8 2 1.8 2 2.2
              離心機,刮板輸送機,螺旋輸送機,錘擊式粉碎機,造紙制漿機  1.7 1.9 2.1 1.9 2.1 2.3
              粘土攪拌機,礦山用風扇,鼓風機,強制送風機  1.8 2 2.2 2 2.2 2.4
              往復(fù)式壓縮機,球磨機,棒磨機,往復(fù)式泵  1.9 2.1 2.3 2.1 2.3 2.5

               

              2 選擇帶型
              按n1 和Pd,由圖1 選擇帶型。【參考蓋奇同步帶選型網(wǎng)頁

              蓋奇圓弧齒同步帶選型圖

              3 計算傳動比 i 
                                        i = n1 / n2……………………………………………(2)

              4 確定帶輪直徑
              4.1 確定帶輪齒數(shù) Z1、Z2
              小帶輪齒數(shù)按 Z1≥Zmin 原則確定,Zmin見表 3 【參考蓋奇帶輪最小齒數(shù)網(wǎng)頁】
              圓弧齒同步帶傳動小帶輪最少齒數(shù)zmin 

              小帶輪轉(zhuǎn)速n1/r·min^-1 帶     型
              3M 5M 8M 14M 20M
              <900 12 14 22 28 34
              900~1 200 14 20 28 28 34
              1 200~1 800 16 24 32 32 38
              1 800~3 500 20 28 36
              >3 500 22 30

               

              大帶輪齒數(shù)按 Z2=iZ1計算后圓整。
              4. 2    確定帶輪直徑帶輪節(jié)圓直徑 d1、d2和帶輪外徑 da1、da2 ,按相應(yīng)齒數(shù) Z1、Z2可得。
               【查看蓋奇各種同步帶輪參數(shù)計算公式】 
              5選擇帶的節(jié)線長度 LP和確定實際中心距 a。
              5. 1    計算帶的初定節(jié)線長度 L0  
                    L0=2a0+1.57(d2+d1)+ (d2 –d1)2 /4a0   mm………………………( 3)
              式中:a0——初定中心距,mm,由設(shè)計任務(wù)給定。
              5. 2    選擇帶的標準節(jié)線長度 LP
               LP根據(jù) L0從蓋奇同步帶現(xiàn)有模具表中查詢 【3M同步帶 5M同步帶 8M同步帶 14M同步帶】 
              5. 3確定實際中心距 a
              中心距近似計算公式為:
              圓弧齒同步帶設(shè)計計算…………………………(4) 

              M=4LP–6.28(d2+d1) mm…………………………………( 5)
              中心距精確計算公式見蓋奇同步帶節(jié)線長計算【參考蓋奇同步帶節(jié)線長計算網(wǎng)頁】
              6 確定中心距調(diào)整下限 I和調(diào)整上限 S
              中心距范圍為: (a—I)~(a+S) mm。I和 S值見表 4。
              表 4 中心距安裝量I 和調(diào)整量S

              LP 
              ≤500  1.02 0.76
              >500~1000  1.27 0.76
              >1000~1500  1.78 1.02
              >1500~2260  2.29 1.27
              >2260~3020  2.79 1.27
              >3020~4020  3.56 1.27
              >4020~4780  4.32 1.27
              >4780~6860  5.33 1.27

              注: 當帶輪加擋圈量,安裝量I 還應(yīng)加下列數(shù)值(mm)

               

              帶型 單輪加擋圈

              兩輪加擋圈

              3M 3 6
              5M 13.5 19.1
              8M 21.6 32.8
              14M 35.6 58.2
              20M 47 77.5

              7   確定帶長系數(shù)

               

               KL帶長系數(shù) KL由表 5查取。

              5 帶長系數(shù)KL

               

              3M LP(mm) KL  ≤190 0.80  191~260 0.90  261~400 1.00  401~600 1.10 >600 1.20   
              5M LP(mm) KL  ≤440 0.80  441~550 0.90  551~800 1.00  801~1100 1.10 >1100 1.20   
              8M LP(mm) KL  ≤600 0.80  601~900 0.90  901~1250 1.00  1251~1800 1.10 >1800 1.20   
              14M LP(mm) KL  ≤1400 0.80  1401~1700 0.90  1701~2000 0.95  2001~2500 1.00  2501~3400 1.05 >3400 1.10 
              20M LP(mm) KL  ≤2000 0.80  2001~2500 0.85  2501~3400 0.95  3401~4600 1.00  4601~5600 1.05 >5600 1.10

              8 確定嚙合齒數(shù)系數(shù) KZ嚙
              嚙合齒數(shù) Zm由式(6)計算: Zm =ent(0.5–(d2 −d1 )/6a )Z1………………………………(6)
              嚙合齒數(shù)系數(shù)KZ 由式(7)確定:
                                            Zm≥6,KZ=1
              Zm<6,KZ=1–0.2(6–Zm)……………………………(7) 
              9        確定帶的基本額定功率P0
              各帶型的最小寬度推薦用基本額定功率P0
              圓弧齒3M同步帶基準帶寬6mm的基本額定功率P0
              圓弧齒5M同步帶基準帶寬9mm的基本額定功率P0
              圓弧齒8M同步帶基準帶寬20mm的基本額定功率P0
              圓弧齒14M同步帶基準帶寬40mm的基本額定功率P0
              圓弧齒20M同步帶基準帶寬115mm的基本額定功率P0 
              10 帶的額定功率 Pr 
              帶的額定功率按式(3)計算:    Pr=KLKZKWP0       kW…………………………………(8)
                   式中:KW—帶寬系數(shù) 
              KW=( bs/ bs0 )1.14……………………………………(9)
              11 確定帶和帶輪的寬度
              按Pd≤Pr 原則選擇帶的寬度bs,則
              蓋奇圓弧齒同步帶設(shè)計計算…………………………(10

               

              式中:bs0 見下表

               

              帶型  3M 5M 8M 14M 20M
              bs0  6 9 20 40 115

              按計算結(jié)果選擇相對應(yīng)的常見寬度【蓋奇同步帶常見寬度表】,
              并確定帶輪的齒面寬度及總寬度。【蓋奇同步帶輪齒面寬度尺寸表】 
              12 計算壓軸力Q
              壓軸力Q 示意圖見圖2。圓弧齒同步帶設(shè)計計算

               

              圖 2 帶傳動的壓軸力
              帶的緊邊張力F1 和松邊張力F2 分別由式(11)、式(12)計算:
                                 F1=1250Pd/v ………………………………………(11)N 
              F2=250Pd/v ………………………………………(12)N 
              式中:v—帶速,m/s;v=πd1n1/6000。
               壓軸力Q 由式(13)計算:       Q=KF(F1+F2) N …………………………………(13)
                      當工況系數(shù)KA≥1.3 時:   Q=0.77KF(F1+F2) N ………………………………(14)
              式中:KF——矢量相加修正系數(shù),見圖3。

               

              圓弧齒同步帶設(shè)計計算

                圖 3 矢量相加修正系數(shù)

              KF 據(jù)小帶輪包角α1 查圖3 而得。小帶輪包角由式(15)計算:
              α1≈180°–(( d2 − d1)/a)×57.3° ………………………………(15)
              13 帶的張緊
               按式(16)、式(17)計算帶安裝時應(yīng)保證的撓度f(見圖4),以使帶產(chǎn)生適當?shù)膹埦o力           

              圓弧齒同步帶設(shè)計計算……………………………(16)
                   f = t/64 mm………………………………………(17)

              圖 4 帶安裝時的撓度
              施加表12 規(guī)定的安裝力G(見圖4),調(diào)整中心距,使其撓度f 與計算值一致。 

              表 12安裝力 G

              帶型 帶寬 bs mm 安裝力 G N 
              3M 6 2
              9 2.9
              15 4.9
              5M 9 3.9
              15 6.9
              20 9.8
              25 12.7
              30 15.7
              8M 20 17.6
              30 26.5
              50 49
              85 84.3
              14M 40 49
              55 71.5
              85 117.6
              115 166.6
              170 254.8
              20M 115 242.7
              170 376.1
              230 521.7
              290 655.1
              340 788.6

              13設(shè)計小結(jié)

              帶型、帶長、帶寬。帶的標記代號;帶輪型號、大小帶輪的齒數(shù)、節(jié)徑、外徑、寬度。帶輪的標記代號;帶傳動實際中心距及其安裝調(diào)整值;帶傳動的壓軸力;帶的安裝力和撓度

               

               

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