СОДЕРЖАНИЕ
2. Длина ремня и межосевое расстояние
Армированные уретановые и полиуретановые приводные ремни прекрасно себя зарекомендовали в высокоточных линейных перемещениях и конвейерах, т.к. они малорастяжимы, не проскальзывают и намного жестче неопреновыхй, что значит существенно меньшую деформацию зубцов. В задачах точного линейного позиционирования, однако, ремни работают совершенно в ином режиме, недели в классических задачах привода с передачей мощности и передачи вращательного движения с изменением угловой скорости. Для правильного использования преимуществ привода с зубчатым ремнем необходимо понимать некоторые его особенности.
Шаг зубчатой ременной передачи
Шагом зацепления ременной передачи называют расстояние p между линиями симметрии соседних зубцов.
Шаг зацепления ремня измеряется вдоль линии зацепления ремня. Шаг зубцов шкива, аналогично, длина дуги между осевыми линиями впадин шкива, измеренная вдоль окружности шага шкива(которая, в свою очередь, совпадает с линией шага соответствующего ремня). Как следствие - диаметр P.D окружности шага шкива больше диаметра O.D самого шкива. Диаметр шага P.D связан с шагом ремня P и числом зубцов Z шкива формулой:
P.D = (Z × P) / π
Радиальная разность шага U - это радиальное расстояние между P.D и O.D:
U = (P.D - O.D) / 2
Т.к. ремни разрабатываются таким образом, чтобы впадины зуба точно касалась выступов на шкивах, и неверное значение U у передачи означает неточное изготовление шкива и/или ремня, что неизбежно вызывает погрешность позиционирования по причине "зазора" между номинальным шагом ремня и номинальным шагом шкива. Внешний диаметр шкива связан с диаметральной разностью шага, шагом ремня и числом зубъев следующим образом:
O.D = P.D - 2 × U =(Z × / π) - 2
В свою очередь, вершины зубцов ремней должны касаться самых глубоких точек на впадинах шкивов, что в результате означает, что если окружность, соединяющая точки впадин("базовая окружность"), имеет заниженный диаметр, это опять же приведет к несовпадению между шагом ремня и шагом шиква. Диаметр базовой окружности вычисляется следующим образом
R.D = O.D - 2 × U.R =(Z × P) / π - 2 × U.R, где U.R - радиальное расстояние между P.D и R.D. Данная величина обычно берется из справочников для соответствующих видов ремней.
Длина ремня и межосевое расстояние
Длина ремня зубчатой передачи должна быть подогнана к размеру шкивов и их дистанции друг относительно друга. Но кроме этого, при выбранном взаимном положении шкивов должно быть целое число зубцов у ремня соответствующей длины. Длина L ремня измеряется вдоль линии шага и равна:
L =(Z × P)
Большинство линейных перемещений и конвейерных лент содержат зубчатые колеса одинакового диаметра. В данном случае длина ремня L соотносится с межосевым расстоянием C и диаметром шага P.D в соответствии со следующей формулой:
L = 2С+ π × P.D
В случае, когда шкивы не равны по диаметру, сперва необходимо вычислить "угол охвата" каждого из шкивов. Угол охвата малого зубчатого колеса вычисляется так:
θ1 = 2 × cos -1( ( d2 - d1) / (2С) ), где d2 и d1 соответственно диаметр большого и малого шкивов. Угол охвата θ2 большего шкива равен θ2 =2π - θ1
Длина ремня в этом случае выражается как:
L = 2С× sin ( θ1/2) + θ1× ( d1 /2) + (2π - θ1) × ( d2 /2)
Обратите внимание, угол охвата малого колеса есть функция от межосевого расстояния С, что делает систему уравнений незамкнутой. Однако, С можно получить численными методами, или с помощью аналитического приближения:
С ≈ Y/4 + sqrt ( Y2 - 2(d2-d1)2) / 4,
где
Y = L - π (d2+d1) /2
Перевод: Алексей Воробьев, Darxton.ru.