타이밍 벨트 선택선형 모듈프로필에 맞는 가장 넓은 벨트를 선택하는 문제가 아닙니다. 벨트는 풀리 톱니 형태와 일치해야 하고, 톱니 점프 없이 필요한 힘을 전달해야 하며, 위치 지정을 위한 충분한 인장 강성을 제공하고, 풀리 주위의 반복적인 굽힘을 견뎌야 하며, 실제 온도, 속도 및 사용률에서 안정성을 유지해야 합니다.

올바른선형 모듈용 타이밍 벨트 선택따라서 동작 요구 사항부터 시작하여 치형, 피치, 벨트 폭, 인장 부재, 풀리 크기 및 초기 장력을 거쳐 역방향으로 진행됩니다.

이 가이드에서는 이러한 결정을 내리는 방법과 동일한 폭을 가진 두 개의 벨트가 동일한 선형 축에서 매우 다르게 작동할 수 있는 이유를 설명합니다.

선형 모듈에 적합한 타이밍 벨트를 선택하는 방법

모션 요구사항부터 시작하세요

벨트 프로파일이나 너비를 선택하기 전에 선형 모듈이 수행해야 하는 작업을 정의하십시오.

유용한 입력은 다음과 같습니다.

  • 움직이는 질량
  • 필요한 스트로크
  • 최대 선형 속도
  • 가속 및 감속
  • 수평 또는 수직 장착
  • 외부 공정력
  • 주기율 및 운영시간
  • 필요한 반복성
  • 온도와 오염
  • 사용 가능한 풀리 직경 및 모듈 폭

선택 규칙:탑재량만으로 벨트를 선택하지 마십시오. 가속도, 풀리 크기, 톱니 맞물림 및 듀티 사이클은 정적 하중만큼 중요할 수 있습니다.

1단계: 올바른 치아 프로파일 선택

톱니 프로파일은 벨트가 풀리와 맞물리는 방식을 정의합니다. 일반적인 산업용 동기식 벨트 제품군에는 사다리꼴 프로파일과 곡선 프로파일이 포함되며 다양한 미터법 및 제조업체별 변형이 가능합니다.

가장 중요한 규칙은 간단합니다.

벨트 톱니 프로파일과 풀리 톱니 프로파일이 정확히 일치해야 합니다.

공칭 피치가 동일하다고 해서 두 개의 서로 다른 톱니군이 상호 교환 가능하다는 의미는 아닙니다.

사다리꼴 프로파일

사다리꼴 타이밍 벨트 프로파일은 직선형 톱니 형상을 가지며 위치 지정 및 일반 자동화 시스템에 널리 사용됩니다.

다음과 같은 경우 실용적인 선택이 될 수 있습니다.

  • 시스템은 이미 일치하는 풀리를 사용하고 있습니다.
  • 적당한 힘과 속도가 필요합니다
  • 교체 가능 여부가 중요합니다.
  • 기존 모듈 설계는 해당 치아 형상을 기반으로 합니다.

곡선 프로파일

곡선형 또는 수정된 곡선형 톱니 형태는 일반적으로 더 높은 톱니 하중 용량, 더 부드러운 맞물림 또는 향상된 하중 분포가 필요한 곳에 사용됩니다.

벨트 제품군에 따라 고가속 또는 고부하 축에서 이점을 제공할 수 있지만 실제 허용되는 힘은 벨트 제조업체의 등급 데이터에서 가져와야 합니다.

시각적 유사성을 기준으로 프로필을 혼합하지 마세요.

톱니 형상이 올바르지 않은 경우에도 벨트가 풀리에 맞는 것처럼 보일 수 있습니다. 잘못된 체결은 응력을 집중시키고 소음을 증가시키며 톱니 마모를 가속화할 수 있습니다.

2단계: 벨트 피치 선택

벨트 피치인접한 벨트 톱니의 해당 지점 사이의 거리입니다.

피치는 다음에 영향을 미칩니다.

  • 치아 크기
  • 허용 가능한 전달력
  • 최소 실제 풀리 크기
  • 풀리 회전당 이동된 선형 거리
  • 드라이브 소형화
  • 기계식 변속기의 잠재적 위치 결정 분해능

더 작은 피치

피치가 작을수록 풀리가 더 작아지고 풀리 톱니당 기계적 증분이 더 미세해질 수 있습니다. 일반적으로 소형, 중간 부하 포지셔닝 시스템에 적합합니다.

더 큰 피치

더 큰 피치는 일반적으로 더 큰 톱니를 제공하며 적절한 벨트 폭 및 풀리 기하학적 구조와 함께 사용될 때 더 높은 힘을 지원할 수 있습니다. 더 무겁거나 더 공격적인 동작에 더 적합할 수 있습니다.

그러나 피치가 클수록 더 큰 풀리와 더 많은 설치 공간이 필요한 경향이 있습니다.

피치는 독립형 부하 등급이 아닙니다.

동일한 피치를 가진 두 개의 벨트는 벨트 폭, 인장 부재, 톱니 재질, 풀리 톱니 수 및 작동 속도도 등급에 영향을 주기 때문에 매우 다른 기능을 가질 수 있습니다.

그러므로 "이 피치는 이만큼의 킬로그램을 처리합니다."와 같은 규칙을 사용하지 마십시오.

올바른 프로세스는 다음과 같습니다.

  1. 필요한 벨트 장력을 계산합니다.
  2. 적합한 치형과 피치를 선택하십시오.
  3. 실제 폭과 풀리에 대한 벨트 제조사의 허용 힘을 확인하십시오.
  4. 톱니 맞물림과 풀리 한계를 확인합니다.
  5. 필요한 경우 제조업체의 서비스 또는 수정 요소를 적용하십시오.

3단계: 벨트 너비 결정

벨트 폭벨트가 견딜 수 있는 인장 및 톱니 하중의 양에 직접적인 영향을 미치며 축 강성에도 영향을 미칩니다.

더 넓은 벨트는 일반적으로 다음을 제공할 수 있습니다.

  • 더 높은 허용 전달력
  • 더 높은 인장 강성
  • 동일한 힘 하에서 더 낮은 탄성 신율
  • 더 많은 치아 접촉 면적

그러나 더 넓은 벨트에는 다음 사항도 필요합니다.

  • 더 넓은 풀리
  • 더 많은 모듈 공간
  • 잠재적으로 더 높은 비용
  • 더 넓은 치아 면에 걸쳐 조심스럽게 배열됨

시스템의 나머지 부분을 확인하지 않고 너비를 너무 크게 늘리지 마십시오.

실제 제한이 풀리 베어링 하중, 모듈 프로필 강성 또는 모터 토크인 경우 벨트 폭을 늘리는 것만으로는 전체 설계 문제가 해결되지 않습니다.

4단계: 필요한 벨트 장력 계산

단순화된 수평 축의 경우 벨트가 전달해야 하는 힘은 다음을 통해 추정할 수 있습니다.

에프이동하다= m × a + F저항+ 에프프로세스

어디:

  • 중= 총 이동 질량
  • 에이= 선형 가속도
  • 에프저항= 가이드, 씰 및 케이블 저항
  • 에프프로세스= 외부 프로세스 힘

수직 운동용

중력이 포함되어야 합니다.

에프위로= m(g + a) + F저항+ 에프프로세스

그런 다음 모션 사이클 중 가장 까다로운 부분에 대해 벨트와 드라이브를 점검해야 합니다.

동적 힘은 종종 정적 페이로드보다 더 중요합니다.

동일한 15kg의 이동 질량을 운반하는 두 개의 축을 생각해 보십시오. 하나는 부드럽게 가속됩니다. 다른 하나는 몇 분의 1초 만에 최고 속도에 도달합니다.

두 번째 축은 페이로드가 동일하더라도 훨씬 더 높은 벨트 장력을 생성합니다.

이것이 바로 고속 픽 앤 플레이스 시스템이 동일한 페이로드를 가진 느린 이송 시스템보다 더 넓거나 더 단단한 벨트를 필요로 하는 이유입니다.

5단계: 치아 맞물림 확인

벨트는 풀리와 맞물리는 톱니를 통해 힘을 전달합니다. 접촉하는 톱니 수는 하중이 공유되는 방식에 영향을 미칩니다.

중요한 요소는 다음과 같습니다:

  • 풀리 톱니 수
  • 랩 각도
  • 벨트 장력
  • 드라이브 레이아웃
  • 피크 전달력

맞물린 치아가 너무 적으면 국소적인 과부하가 발생할 수 있습니다.

적은 수의 톱니만이 하중을 지탱하는 경우 톱니 응력이 증가하고 톱니 점프 또는 가속 마모 위험이 높아질 수 있습니다.

선택한 프로파일에 대한 벨트 제조업체의 최소 맞물림 및 풀리 권장 사항을 사용하십시오.

6단계: 최소 풀리 크기 확인

풀리가 작을수록 모듈은 더 작아지지만 타이밍 벨트는 더 날카롭게 구부러집니다.

지나치게 작은 풀리는 다음과 같이 증가할 수 있습니다.

  • 벨트 굽힘 응력
  • 인장재 피로
  • 치아 변형
  • 베어링 속도

모든 벨트 제품군에는 권장되는 최소 풀리 크기 또는 톱니 수가 있습니다. 이러한 한계는 나중에 고려하는 것이 아니라 벨트 선택의 일부로 처리되어야 합니다.

풀리 직경에 따라 모터 토크도 변경됩니다.

벨트 구동 축의 경우 풀리 피치 반경은 선형 힘을 모터 토크에 연결합니다.

T = F × r ¼ h

더 큰 풀리는 회전당 더 많은 벨트를 움직이고 주어진 선형 속도에 필요한 모터 속도를 줄일 수 있지만 동일한 선형 힘에 대해 더 많은 토크가 필요합니다.

더 작은 풀리는 벨트의 허용 굽힘 및 톱니 맞물림 한계 내에서 반대의 역할을 합니다.

7단계: 벨트 재질 선택

벨트 본체 재질은 마모, 온도 거동, 내화학성, 소음 및 환경 적합성에 영향을 미칩니다.

두 가지 일반적인 재료군은 폴리우레탄 기반 벨트와 고무/엘라스토머 기반 동기식 벨트입니다.

폴리우레탄 타이밍 벨트

폴리우레탄 벨트는 우수한 내마모성과 치수 안정성을 제공할 수 있기 때문에 정밀 자동화 및 선형 위치 결정 시스템에서 일반적으로 사용됩니다.

구성에 따라 다음과 같이 선택할 수 있습니다.

  • 깔끔한 자동화
  • 고주기 포지셔닝
  • 우수한 내마모성이 필요한 용도
  • 특수 코팅 또는 백킹 프로파일

고무 또는 엘라스토머 타이밍 벨트

고무 기반 벨트는 산업용 동력 전달에 널리 사용되며 우수한 유연성과 감쇠 기능을 제공할 수 있습니다.

올바른 선택은 온도, 환경, 풀리 직경, 필요한 강성 및 제조업체 등급에 따라 달라집니다.

재료 선택은 실제 환경을 따라야 합니다.오일, 냉각수, 세척제, 습도 및 온도는 벨트 수명을 크게 변화시킬 수 있습니다.

8단계: 인장 부재 선택

내부 인장 부재는 대부분의 벨트 장력을 전달하며 축 강성에 큰 영향을 미칩니다.

일반적인 인장 부재 재료는 다음과 같습니다.

  • 스틸코드
  • 아라미드 섬유
  • 유리 섬유 또는 기타 강화 시스템

스틸코드 벨트

강철 보강재는 높은 인장 강성과 낮은 탄성 신율을 제공할 수 있어 긴 스트로크 위치 지정에 적합합니다.

벨트가 의도한 것보다 더 촘촘하게 구부러지는 경우 최소 풀리 직경, 질량 및 피로 민감도 등의 트레이드오프가 포함될 수 있습니다.

섬유 강화 벨트

아라미드 또는 유리섬유 강화재는 유연성, 무게, 강성 및 환경적 특성의 다양한 조합을 제공할 수 있습니다.

올바른 인장 부재는 재료 이름만으로는 선택하지 않고 벨트 제조업체의 데이터에서 선택해야 합니다.

벨트 강성은 포지셔닝 성능에 영향을 미칩니다

동일한 전달된 힘은 덜 딱딱한 벨트에서 더 많은 탄성 변위를 생성합니다.

개념적으로:

탄성 변위 ≒ 벨트 장력 │ 유효 인장 강성

이는 다음과 같은 경우 점점 더 중요해집니다.

  • 스트로크가 길다
  • 이동질량이 크다
  • 가속도가 높다
  • 절대적인 위치 정확도가 중요합니다
  • 사이클 동안 부하가 크게 변합니다.

따라서 위치 지정 축이 까다로운 경우 벨트 폭과 인장 부재 강성을 함께 고려해야 합니다.

9단계: 올바른 초기 장력 설정

타이밍 벨트는 톱니 맞물림과 위치 안정성을 유지하기 위해 적절한 설치 장력이 필요합니다.

가식이 너무 적다

가능한 문제는 다음과 같습니다.

  • 벨트 진동
  • 이빨 점프
  • 더 높은 반전 오류
  • 위치 일관성이 좋지 않음

너무 많은 척

가능한 문제는 다음과 같습니다.

  • 더 높은 풀리 베어링 하중
  • 더 높은 모터 토크 요구
  • 가속 벨트 피로
  • 추가 구조 하중

올바른 초기 장력은 실제 벨트 및 드라이브 형상에 대해 지정된 값이며 "최대한 단단하게" 설정하는 것이 아닙니다.

벨트 장력은 어떻게 설정됩니까?

벨트 제조업체 및 모듈 설계에 따라 다음을 통해 장력을 확인할 수 있습니다.

  • 알려진 힘 하에서 지정된 벨트 편향
  • 주파수 측정
  • 기계적 장력 게이지
  • 공장에서 정의된 조정 치수

벨트를 교체하거나 다시 조일 때는 승인된 동일한 방법을 사용해야 합니다.

10단계: 속도 및 굽힘 빈도 확인

높은 선형 속도는 풀리 주변의 벨트 순환 빈도를 증가시킵니다. 전달되는 힘이 적당하더라도 반복적인 굽힘은 생명의 요인이 될 수 있습니다.

확인하다:

  • 최대 벨트 속도
  • 풀리 회전 속도
  • 최소 풀리 직경
  • 주기 빈도
  • 하루 운영 시간

간헐적인 이동에 적합한 벨트는 몇 초마다 역회전하는 고주기 축에는 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.

롱 스트로크 축은 벨트 길이에 특별한 주의가 필요합니다

타이밍 벨트의 한 가지 장점은 장거리 이동에 맞게 확장이 가능하다는 것입니다. 그러나 자유 벨트 길이가 길어지면 힘 경로에 있는 탄성 재료의 양이 증가합니다.

이는 다음에 영향을 미칠 수 있습니다.

  • 포지셔닝 규정 준수
  • 진동
  • 열 길이 변화
  • 초기 안정성

긴 스트로크의 정밀 모션을 위해서는 높은 벨트 강성, 올바른 장력 및 적절한 피드백이 더욱 중요합니다.

개방형 모듈과 밀폐형 모듈은 서로 다른 벨트 요구 사항을 사용할 수 있습니다.

오픈 모듈

벨트는 검사하기가 더 쉽지만 먼지, 오일 미스트 및 공정 잔해에 더 많이 노출됩니다. 재료 호환성과 오염 제어가 중요해집니다.

밀폐형 모듈

벨트는 더 많은 환경 보호를 받지만 내부 온도와 서비스 접근이 더 중요해질 수 있습니다. 커버 디자인은 벨트 추적이나 유지 관리를 방해해서는 안 됩니다.

특수 벨트 뒷면이나 코팅이 유용한 경우

일부 자동화 벨트는 특수 뒷면, 덮개 또는 맞춤형 프로파일과 함께 사용할 수 있습니다.

이는 벨트 자체가 제품을 운반하거나 색인화하거나 접촉할 때 유용할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

  • 제품운송
  • 진공취급
  • 소프트 콘택트 운반
  • 고마찰 이송

벨트가 내부적으로만 힘을 전달하는 기존 선형 모듈의 경우 이러한 특수 지지대가 필요하지 않을 수 있습니다.

일반적인 타이밍 벨트 선택 실수

너비로만 선택

너비는 용량의 일부일 뿐입니다. 치형, 피치, 풀리 크기 및 인장 멤버도 중요합니다.

동일한 피치의 벨트를 교체할 수 있다고 가정

서로 다른 톱니 프로파일은 동일한 공칭 피치를 공유할 수 있지만 서로 다른 풀리가 필요합니다.

가속 무시

높은 가속도는 정적 페이로드가 제안하는 것보다 훨씬 더 높은 벨트 힘을 생성할 수 있습니다.

물리적으로 맞는 가장 작은 풀리 사용

컴팩트함은 벨트 수명을 줄이거나 최소 풀리 권장 사항을 위반할 가치가 없습니다.

정확성을 높이기 위해 과도한 프리텐션 사용

장력이 너무 높으면 베어링과 벨트 부하가 증가하고 더 나은 위치 지정이 보장되지 않습니다.

환경을 무시하다

벨트가 기계적으로 충분히 큰 경우에도 오일, 먼지, 화학 물질 및 온도로 인해 수명이 단축될 수 있습니다.

풀리를 점검하지 않고 벨트 교체

마모되거나 오염되었거나 잘못 정렬된 풀리는 새 벨트를 빠르게 손상시킬 수 있습니다.

실용적인 타이밍 벨트 선택 작업 흐름

  1. 모션 프로필을 정의합니다.스트로크, 속도, 가속도, 사이클 시간 및 장착 방향.
  2. 필요한 선형 힘을 계산합니다.
  3. 모듈 설계와 호환되는 치형 제품군을 선택하십시오.
  4. 실용적인 피치를 선택하세요.
  5. 예비 풀리 톱니 수와 직경을 선택합니다.
  6. 최소 풀리 및 톱니 맞물림 요구 사항을 확인하십시오.
  7. 허용 전달력에서 벨트 폭을 선택합니다.
  8. 위치 지정 요구 사항에 대한 인장 강성을 확인하십시오.
  9. 환경에 맞게 벨트 본체와 인장재 재질을 선택하세요.
  10. 지정된 방법을 사용하여 프리텐션을 설정합니다.
  11. 최종 풀리 크기로 모터 토크와 속도를 확인하십시오.
  12. 듀티 사이클, 벨트 속도 및 예상 서비스 수명을 확인하십시오.

QRXQ가 선형 모듈용 벨트를 선택하는 데 필요한 것

  • 모듈 모델 또는 프로필 크기
  • 필요한 스트로크
  • 움직이는 질량
  • 최대 속도
  • 가속
  • 수평 또는 수직 설치
  • 외부 공정력
  • 필요한 반복성
  • 사용 가능한 모듈 폭 및 풀리 공간
  • 작동 온도
  • 먼지, 기름 또는 화학물질 노출
  • 일일 사이클 수

올바른 타이밍 벨트는 시스템 선택입니다.치형, 피치, 폭, 인장 부재, 풀리 크기 및 초기 장력이 함께 작용해야 합니다. 하나의 매개변수를 변경하면 모터 토크, 강성, 위치 지정 및 벨트 수명이 변경될 수 있습니다.

QRXQ는 페이로드만으로 벨트 크기를 선택하는 대신 전체 선형 동작 요구 사항에서 타이밍 벨트 선택을 평가합니다.