datos técnicos Selección correas síncronas y poleas dentadas para correas

Selección basada en la carga inercial / Ejemplo de selección

Elementos necesarios para la selección

Los elementos que deben seleccionarse son los siguientes. Por favor, defina las condiciones para cada uno.

  • (1) En el caso de un cuerpo giratorio
    Forma y dimensiones del cuerpo giratorio, masa, velocidad de rotación, tiempo de aceleración (desaceleración), diámetro del eje, distancia entre ejes, tiempo de uso diario, frecuencia de arranque, relación de velocidad, uso o no de una rueda loca y otras condiciones
  • (2) Para cuerpos que se mueven linealmente
    Diámetro de la circunferencia primitiva de la polea, masa del cuerpo móvil lineal, método de soporte, coeficiente de fricción del mecanismo de soporte, velocidad de movimiento, tiempo de aceleración (desaceleración), diámetro del eje, distancia entre centros, tiempo de uso diario, frecuencia de arranque, relación de velocidad, uso o no de una rueda tensora y otras condiciones

Cálculo del momento de inercia

El momento de inercia se calcula mediante la siguiente fórmula:

  • (1) En el caso de un cuerpo giratorio

    • Cilindro sólido
    I = 1 8 mD2

    • Cilindro hueco
    I = 1 8 m (D2 + d2)

    ・Sección transversal rectangular
    I = 1 12 m (a2 + b2)

    cuerpo giratorio excéntrico
    I = 1 8 mD2 + me2

  • (2) En el caso de un cuerpo que se mueve linealmente

    I = 1 4 mDp2

  • (3) Accionamiento por husillo de bolas

    I = 1 4 m L π 2

  • (4) Momento de inercia total

    ∑I = (I1 + I2 + ....)R2

Cálculo del momento de inercia

*El momento de inercia de todos los cuerpos en movimiento (incluidas las poleas motrices) accionados por la correa se calcula mediante la fórmula de la izquierda.

  • I: Momento de inercia de cada cuerpo en movimiento kg·
  • ∑I: Momento de inercia total
  • m: Masa del cuerpo que gira o se mueve linealmente (kg)
  • D: Diámetro exterior del rotor (m)
  • d: Diámetro interior de la parte hueca del rotor m
  • a: longitud del lado de la sección transversal rectangular m
  • b: longitud del lado de la sección transversal rectangular m
  • e: Distancia de excentricidad (m)
  • Dp: Diámetro del círculo primitivo de la polea (m)
  • L: Tornillo de plomo m
  • R: Relación de reducción (número de dientes de la polea motriz/número de dientes de la polea conducida)

Cálculo del par de aceleración (desaceleración)

El par de aceleración (desaceleración) se calcula utilizando la siguiente fórmula.

Pa = ∑I × (n2 - n1) 9.55 × ta

  • Pa: Par de aceleración (desaceleración) N·m
  • n1: Velocidad de rotación antes de la aceleración (desaceleración) r/min
  • n2: Velocidad de rotación después de la aceleración (desaceleración) r/min
  • ta: Tiempo de aceleración (desaceleración) s

Cálculo del par de carga continuo

El par de carga continua se calcula mediante la siguiente fórmula:

(1) Movimiento horizontal
Pc = 4,9 × mµDp

(2) Movimiento vertical
Pc = 4,9 × mDp

  • Pc: Par de carga continuo N·m
  • μ: Coeficiente de fricción del mecanismo de soporte del cuerpo móvil

Determinación del par de diseño

El par de diseño se calcula mediante la siguiente fórmula. Para Ko y Ka, utilice los valores de las casillas siguientes.

Pt = (Pa + Pc) × (Ko +Ki + Ks) × Ka × Ke

factor de corrección de carga

Tiempo diario de conducción h <3 3~10 10<
Ko 1.2 1.3 1.5

Coeficiente de corrección de frecuencia de arranque/parada

Número de arranques y paradas por día ≦10 11~100 101~999 1000≦
Ka 1.1 1.2 1.3 1.5

*Cuando utilice Correa Ultra PX HA (resistente al aceite y al agua) en un entorno en el que pueda estar expuesta a aceite o agua, o cuando utilice Correa PX resistente al agua en un entorno en el que pueda estar expuesta al agua, multiplique el coeficiente de atmósfera de operación (Ke) por 1,2.

*A partir de este punto, continúe con el proceso de selección desde "Determinación del tamaño de la correa y el número de dientes de la polea".

Ejemplo dimensionamiento (selección basada en la carga inercial)

Elementos necesarios para la selección

Los elementos requeridos para la selección son los siguientes:

artículo Contenido
(accionamiento de la mesa de la máquina herramienta)
Diámetro de paso de la polea 50 mm o menos
Masa de un cuerpo que se mueve linealmente 50kg
Método de soporte y coeficiente de fricción del mecanismo de soporte Guía LM, coeficiente de fricción μ=0,1
velocidad de movimiento 1000r/min
tiempo de aceleración (desaceleración) 0.3s
Diámetro del eje 20mm
Distancia entre centros 1400mm
Tiempo de uso diario y frecuencia de arranque 12 horas al día, 1000 veces al día
relación de velocidad 1:1
Si se utiliza o no una rueda tensora ninguno
Otros términos ninguno

Cálculo del momento de inercia

Primero, calcule el momento de inercia. En este caso, al tratarse de un cuerpo en movimiento lineal, se aplica la siguiente fórmula. Además, según las condiciones, seleccionaremos provisionalmente una polea 30P5M (número de dientes: 30, Dp = 47,75 mm).

I = 1 4 mDp2 = 1 4 × 50 × 0.047752 = 0.0285kg・m2

Cálculo del par de aceleración (desaceleración) y del par de carga continua

Calcule el par de aceleración (desaceleración) y el par de carga continua.

Par de aceleración (desaceleración) Pa = I × (n 2 -n 1) 9,55 × ta = 0,0285 × (1000 - 0) 9,55 × 0,3 = 9,95 N·m

Par de carga continuo Pc = 4,9 × mµDp = 4,9 × 50 × 0,1 × 0,04775 = 1,17 N·m

Determinación del par de diseño

El par de diseño se calcula multiplicando la suma del par de aceleración (desaceleración) y el par de carga continua por cada coeficiente de corrección.

Pt = (Pa + Pc) × (Ko + Ki + Ks) × Ka = (9.95 + 1.17) × (1.5 + 0 + 0) × 1.5 = 25.02N・m

Tras determinar el par de diseño, siga el método de selección general (selección basada en el par).

Determinación del tamaño de la correa y el número de dientes de la polea

  • (1) Seleccione temporalmente un tamaño de correa de la tabla de selección temporal. En este caso, se selecciona provisionalmente la UP5M según el par de diseño (25,02 N·m) y la velocidad de rotación del motor (1000 r/min).
  • (2) Seleccione el ancho de la correa y el número de dientes de la polea de la tabla de par de transmisión estándar, teniendo en cuenta el diámetro de paso de la polea, la relación de velocidad, el diámetro del eje y otras condiciones.
    Aquí seleccionamos la polea UP5M25 (ancho de correa 25 mm) con 30 dientes (Dp = 47,75 mm). Consulte las dimensiones de cada polea.

Determinación de la longitud de la correa y la distancia entre centros

  • (1) Calcule la longitud aproximada del cinturón (L').

    L' = 2C + 1.57 (Dp + dp) + (Dp - dp)2 4C = 2 × 1400 + 1.57 (47.75 + 47.75) + (47.75 - 47.75)2 4 × 1400 = 2950mm

    La correa que más se aproxima a esta longitud aproximada es la 3050UP5M (610 dientes) de la lista de tipos y dimensiones.

  • (2) Calcule la distancia del centro (C) en este momento.

    B = L - 1.57 (Dp + dp) = 3050 - 1.57 (47.75 + 47.75) = 2900

    C = B + B2 - 2(Dp - dp)2 4 = 2900 + 29002 - 2(47.75 - 47.75)2 4 = 1450mm

Corrección por número de dientes que engranan

Determine el número de dientes de la correa que engranan con la polea del piñón y determine el coeficiente de corrección de engranaje.

En este caso, la relación de velocidad es 1:1, por lo que el número de dientes engranados es 15, la mitad de 30, y por lo tanto el coeficiente de corrección de engranaje es 1,0.

Determinación del ancho de la correa

Finalmente se determina el ancho de correa que satisface el par de diseño.

Kw ≧ Pt Pr × Km × KL = 25.02 9.37 × 1.0 × 1.2 = 2.23

Por lo tanto, la correa que satisface el coeficiente de ancho es UP5M25 (ancho de correa 25 mm).

Resultados de la selección

  • Correa: BG3050UP5M25-HC
  • Polea: PT30P5M25AF o BF
  • Distancia entre centros: 1450 mm

Una vez que haya decidido el número de modelo de la polea, podrá seleccionar el método de fijación de la misma.

Consulte también la fórmula de cálculo utilizada para la selección de la correa.