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IHF同步帶、同步帶輪選型設計計算

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瀏覽：- 發布日期：2018-04-16 10:14:49【大中小】

IHF同步帶有梯形齒同步帶和圓弧齒同步帶兩大類，設計也分為梯形齒同步帶設計和圓弧齒同步帶兩種。

一、下面是蓋奇圓弧齒同步帶設計方法：

原始設計資料

1 原動機和工作機類型；

2 每天運轉時間；

3 需傳遞的名義功率P；

4 小帶輪轉速n1；

5 大帶輪轉速n2；

6 初定中心距a0；

7 對傳動空間的特殊要求。

設計步驟

1 確定設計功率Pd Pd = KAP kW……………………………………（1）

式中：KA——工作情況系數，見表 2。【表 2 工作情況系數 KA】

工作機	原動機
	交流電動機(普通轉矩鼠籠式、同步電動機)，直流電動機 (并激)，多缸內燃機			直流電動機 (大轉矩、大滑差率、單相、滑環)，直流電動機 (復激、串激)，單缸內燃機
	運轉時間			運轉時間
	斷續使用每日 3～5h	普通使用每日 8～10h	連續使用每日 16～24h	斷續使用每日 3～5h	普通使用每日 8～10h	連續使用每日 16～24h
復印機，配油裝置，測量儀表，放映機，醫療器械	1.0	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	2.0
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，旋轉式供給系統，凸輪式振動篩，紡織機械 (整經機)，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	2.0	1.8	2.0	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	2.0	2.2	2.0	2.2	2.4
往復式壓縮機，球磨機，棒磨機，往復式泵	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ihf同步帶選型網頁】

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 Z1、Z2

小帶輪齒數按 Z1≥Zmin 原則確定，Zmin見表 3 【參考ihf帶輪最小齒數網頁】

圓弧齒同步帶傳動小帶輪最少齒數zmin

小帶輪轉速n1／r·min^－1	帶型
小帶輪轉速n1／r·min^－1	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	—	—	—

大帶輪齒數按 Z2=iZ1計算后圓整。

4. 2 確定帶輪直徑帶輪節圓直徑 d1、d2和帶輪外徑 da1、da2 ，按相應齒數 Z1、Z2可得。

【查看ihf各種同步帶輪參數計算公式】

5選擇帶的節線長度 LP和確定實際中心距 a。

5. 1 計算帶的初定節線長度 L0

L0=2a0+1.57（d2+d1）+ (d₂ –d₁)² /4a0 mm………………………（ 3）

式中：a0——初定中心距，mm，由設計任務給定。

5. 2 選擇帶的標準節線長度 LP

LP根據 L0從蓋奇同步帶現有模具表中查詢【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：

…………………………（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線長計算【參考ihf同步帶節線長計算網頁】

6 確定中心距調整下限 I和調整上限 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 和調整量S

LP	i	S
≤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 還應加下列數值(mm)：

帶型	單輪加擋圈	兩輪加擋圈
3M	3.0	6.0
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

KL帶長系數 KL由表 5查取。

表 5 帶長系數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 確定嚙合齒數系數 KZ嚙

嚙合齒數 Zm由式（6）計算： Zm =ent（0.5–（d2 −d1 ）/6a ）Z1………………………………（6）

嚙合齒數系數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

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

…………………………（10）

式中：bs0 見下表

帶型	3M	5M	8M	14M	20M
bs0	6	9	20	40	115

按計算結果選擇相對應的常見寬度

并確定帶輪的齒面寬度及總寬度。

12 計算壓軸力Q

壓軸力Q 示意圖見圖2。

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KA≥1.3 時： Q=0.77KF（F1+F2） N ………………………………（14）

式中：KF——矢量相加修正系數，見圖3。

圖 3 矢量相加修正系數

KF 據小帶輪包角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）計算帶安裝時應保證的撓度f（見圖4），以使帶產生適當的張緊力

……………………………（16）

f = t/64 mm………………………………………（17）

圖 4 帶安裝時的撓度

施加表12 規定的安裝力G（見圖4），調整中心距，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 9 15	2.0 2.9 4.9
5M	9 15 20 25 30	3.9 6.9 9.8 12.7 15.7
8M	20 30 50 85	17.6 26.5 49.0 84.3
14M	40 55 85 115 170	49.0 71.5 117.6 166.6 254.8
20M	115 170 230 290 340	242.7 376.1 521.7 655.1 788.6