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
*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· m²
- ∑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 |
- Pt: Par de diseño N·m
- Pa: Par de aceleración (desaceleración) N·m
- Pc: Par de carga continuo N·m
- Ko: Coeficiente de corrección de carga (ver tabla a la izquierda)
- Ki: Factor de corrección al usar una polea tensora...Tabla 2
- Ks: Coeficiente de corrección cuando aumenta la velocidad...Tabla 3
- Ka: Coeficiente de corrección de frecuencia de arranque/parada (tabla izquierda)
- Ke: Coeficiente de atmósfera operativa 1,2
*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.
