
工业同步带通过正齿啮合而不是摩擦来传输动力,这就是当两个轴必须保持固定速比或可重复角位置时指定它们的原因。本文讨论该工作的工业传动方面,涵盖机床、包装线、破碎机和磨机辅助设备以及泵或压缩机驱动器,并故意省略汽车售后正时皮带和发动机维修工作。以下是当客户发送扭矩、速度和中心距,然后询问哪条皮带在两班制运行五年后仍能将驱动装置保持在一起时,我们使用的参数系统。
三个变量决定了几乎所有规格。节距决定了齿的几何形状,从而决定了单个齿可以承载的负载量。帘线结构可改善伸长率、耐热性和疲劳寿命。精度要求决定了皮带的张紧、对齐和检查方式。颠倒该顺序,驱动器仍会转动。它只会变得很糟糕,维修费用将落在不相关的预算项目中。
01将齿形驱动器作为一个系统读取
齿形驱动器是由三个决策组成的闭环,这些决策只能协同工作。皮带承载负载,滑轮传递负载,安装决定前两者是否达到目录中假定的条件。我们曾开过一些驱动器,其中皮带选择完美,但在 400 小时内就出现故障,因为电机皮带轮与变速箱轴不平行 0.6 毫米。我们还见证了一条低成本输送带在正确对准、正确张紧、轻载的生产线上运行了八年。作为 输送带制造商我们从维护方面和设计方面一样看待这些驱动器,而维护方面通常是系统争论的焦点。
齿形驱动器赚取额外成本的地方
链条和齿轮组每毫米宽度都可以比正时皮带传递更多的扭矩,因此皮带的工程案例必须是原始强度以外的东西。通常是维护。齿形带不需要润滑,不会向产品上喷洒油雾,在相同节线速度下比链条运行安静得多,并且安装工只需使用一把扳手即可在 15 分钟内更换,无需特殊工具。在食品或制药生产线上,这些特性比扭矩裕度更有价值。在每天十六小时、每分钟索引四十次的包装机上,它们的价值超过了皮带成本。
这正是为什么齿形轮廓如此频繁地出现在传输扭矩适中但正常运行时间要求完全不可协商的地方。在这一点上,皮带购买的是可用性而不是强度,仅比较扭矩额定值的买家每次都会选择错误的产品。
为什么推介决定以后不能逆转
节距决定了您必须购买的滑轮、可以达到的中心距离、必须留出的外壳空间,以及在齿冲击噪音和绳索疲劳成为限制因素之前驱动器可以达到的最大速度。稍后改变节距意味着两个轴上都需要新的滑轮,通常是新的皮带宽度,并且通常是重新设计的护罩或张紧器。店主无法用货架上的替代部件来撤销这一决定。因此,节距属于设计阶段,是在皮带数据表打开的情况下根据工作情况选择的,而不是从机器的物理尺寸中猜测。
在报价驱动器之前,我们要求提供三个数字:从动轴的扭矩或功率、较快轴的速度以及轴之间的中心距或自由空间。从这三个我们可以在纸上重建整个驱动器信封。第四个输入,也是买家最常忽略的一个,是所需的定位精度。唯一工作是旋转通风风扇的驱动器和必须在 0.05 度内转位刀塔的驱动器不会出现在目录的同一页上,即使它们的扭矩值相同。
02英制音高系列:MXL、XL、L、H、XH 和XXH
英制梯形系列已出现在目录中超过半个世纪,并且仍然比任何单一公制系列涵盖更多的工业驱动器。其成员由节距定义,以英寸为单位,并以代码字母的形式引用,字母从 MXL 到 XXH。买家真正需要的不是清单本身,而是清单背后的图案,因为图案告诉您库存滑轮是否存在于您的尺寸中,或者您是否要支付工具费用。
读取节距数作为负载能力信号
节距是两个相邻牙齿中心之间的距离,因此较大的节距意味着物理上较大的牙齿和较宽的根部。齿剪切能力与根部面积成比例,这就是为什么皮带每单位宽度承载的负载随着节距增加而急剧上升的原因。 0.080 英寸节距的 MXL 是一种小扭矩仪表型材。 0.500 英寸间距的 H 是一般工业主力。间距为 0.875 和 1.250 英寸的 XH 和 XXH 服务于缓慢、重型的市场。从 L 到 H 的步骤大约使螺距加倍,这是大多数买家发现他们现有的框架不再适合的步骤。
XL 和 L 仍然占据一席之地
这两个位于家族的中间,涵盖了真实机械的很大一部分。 0.200 英寸 XL 驱动器是小型包装、贴标和轻型传送带索引工作的标准配置。 3/8 英寸 L 驱动器出现在机床进给装置、印刷装置和农具上。两者都很便宜,因为两者都是批量生产的,采石场或水泥厂购买 用于主运输的橡胶传送带通常会将这两个传送带之一上的小型给料机驱动器标准化,以便使备件保持简单。
磨机和破碎机辅助设备的重头
XH 和 XXH 驱动器适用于缓慢、高扭矩的任务,例如窑炉和磨机辅助驱动器、大型往复泵和重型工艺设备,其中链条需要在砂质环境中持续润滑。贸易就是速度。根据齿数,这些节距在小滑轮上低于大约 1,500 rpm 时很舒适,并且在皮带的静态强度耗尽之前,它们就会变得噪音和绳索应力。如果有人试图在 XXH 上达到 3,000 rpm,诚实的答案是使用不同的音距系列而不是更宽的皮带。
| 推介系列 | 典型的小滑轮齿数 | 职责它处理得很好 | 实用速度上限 | 我们将在字段中标记的内容 |
|---|---|---|---|---|
| MXL 间距为 0.080 英寸 | 10 到 40 个齿,在仪器驱动器中通常为 14 到 20 个 | 定位约 0.5 kW 以下的极轻负载,其中平滑度比扭矩更重要 | 由于牙齿质量很小,因此可以舒适地承受数千转 | 宽度超过 9 毫米的情况很少值得存放,而且手工拉力很容易过度。 |
| XL 间距为 0.200 英寸 | 10 到 48 颗牙齿,最常见的是 12 到 30 颗 | 风扇、小型泵、贴标头和轻型传送带索引高达几千瓦 | 小滑轮处通常保持在 4,000 rpm 以下 | 最便宜的标准化系列,因此备件可以使用多年。 |
| L 为 3/8 英寸间距 | 12到48齿,工业用途中大多为18到30齿 | 机床进给、印刷装置、农业驱动器和一般车间设备 | 小滑轮上一般低于 3,000 rpm | 当更大的宽度可以解决同样的问题时,买家经常跳到 H。 |
| 高度为 0.500 英寸间距 | 14 到 60 个齿,通常为 20 到 40 | 压缩机、搅拌机、鼓风机和重型输送机驱动器的工业主力 | 大约 2,500 rpm 及以下,除非齿数较多 | 注意滑轮对齐,因为较宽的齿会放大任何角度误差。 |
| XH 间距为 0.875 英寸 | 18 到 60 颗牙齿,通常为 24 到 40 颗 | 缓慢、高扭矩的任务,例如磨机辅助设备、重型泵和过程驱动器 | 驱动皮带轮转速通常低于 1,500 rpm | 需要刚性框架,因为驱动器会产生较大的轴负载。 |
| XXH 间距为 1.250 英寸 | 18 到 48 颗牙齿,大部分为 24 到 36 | 最重的低速传动工作,链条需要持续加油 | 小滑轮上的转速保持在约 1,000 rpm | 几乎总是自定义中心距离,因此在提交之前请确认滑轮库存。 |
| 公制系列 | 牙齿形状和啮合 | 它属于机器的位置 | 买家支付的费用 |
|---|---|---|---|
| T5 间距为 5 毫米 | 直齿面,啮合较浅,齿量较小,可容忍轻微的不对中 | 轻型自动化轴、小型分度头和传输功率高达约 2 kW 的仪器 | 单位成本低,库存宽度即时可用 |
| T10 间距为 10 毫米 | 同样的梯形几何体按比例放大,齿根面积大约是 T5 的四倍 | 纺织生产线、滚筒驱动器、木工给料机和中型输送机辅助设备 | 扭矩能力,无需移动到沉重的英制螺距 |
| T 型和英制底座上的 AT 型材 | 更深、更浅的侧翼齿在冲击和反向扭矩下保持固定 | 可逆驱动器、冲床、包装分度器以及任何经常改变方向的任务 | 牙齿跳跃事件减少,根裂生长减慢 |
| GT 和曲线轮廓 | 圆形齿面接触,可将负载一次分散到更多齿上并降低啮合噪音 | 间隙和振动至关重要的伺服轴、主轴驱动器和高速定位 | 运行更安静,负载分配更好,间隙控制更严格 |
| 线材 | 工作负载下的伸长行为 | 弯曲疲劳和温度 | 成本位置和最佳配合 |
|---|---|---|---|
| 玻璃纤维绳 | 高模量和低蠕变,因此在稳定负载下螺距保持稳定,几乎不需要重新张紧 | 弯曲疲劳是弱点,滑轮上的玻璃丝在低于建议的最小直径时会破裂 | 三者中成本最低,适合风扇、泵和一般车间驱动器 |
| 芳纶线 | 比玻璃具有更低的伸长率,并且在重复负载循环后具有更好的恢复能力 | 出色的弯曲疲劳性能,但持续高于约 100 至 120 摄氏度的线温度会缩短使用寿命 | 中高档成本,小滑轮和冲击负载驱动器的标准配置 |
| 钢丝绳 | 极低的伸长率和多年运行中最佳的尺寸稳定性 | 能够很好地处理热量和负载,但足够坚硬,可以惩罚对准错误并将振动传递到轴承 | 成本最高,长中心和多轴同步选择 |
| 要求 | 它实际测量的内容 | 我们在伺服轴上接受的值 | 如何在网站上进行验证 |
|---|---|---|---|
| 位置精度 | 命令角度与轴在一次移动后实际停止位置之间的距离 | 小滑轮上有 24 个齿的 T10 驱动器上的 0.2 度以内 | 命令固定索引并使用编码器或千分表读取轴超过十次移动 |
| 重复性 | 同一动作重复数千次时着陆位置的分布 | 小于0.1度,运行前五十小时后保持稳定 | 记录整个生产班次的索引位置并观察分布而不是平均值 |
| 从动轴侧隙 | 在断电的情况下用手摇动驱动器时,输出端的运动读取丢失 | 输出轴总空动度低于 0.3 度 | 将杠杆和千分表夹到从动轴上,然后双向摇动驱动器 |
| 间距和长度公差 | 沿皮带累积的齿距是否与整个长度上的图纸匹配 | 新皮带上的中心距离保持在计算值的正负 0.3 毫米范围内 | 用钢尺测量已知数量的牙齿,并与标称值进行比较 |
| 牙齿网格质量 | 负载在任一时刻啮合的牙齿上分布的均匀程度 | 小滑轮上至少有 6 个齿啮合,其中 10 个齿比较舒适 | 从布局图中检查包角,并在第一次检查后标记磨损图案 |
| 步骤 | 计算 | 结果 | 检查限制 |
|---|---|---|---|
| 电机扭矩 | 9,550 乘以 4 kW,然后除以 1,440 rpm 得出电机轴的标称值 | 标称值为 26.5 Nm,1.6 使用系数后为 42.4 Nm | 服务系数与每天 16 小时的中度冲击工作相匹配 |
| 滑轮尺寸 | 24齿乘以10毫米节距除以pi,72齿从动滑轮也是如此 | 驱动器上 76.4 毫米,从动轴上 229.2 毫米 | 两种尺寸都是标准目录滑轮,因此不需要任何工具 |
| 皮带宽度 | 1,110 N 除以每毫米允许的 25 N 得出 44.4 毫米,四舍五入到下一个标准尺寸 | 63 毫米宽皮带,约 70% 的允许张力 | 为到达每个索引的冲击留有储备容量 |
| 皮带长度 | 两倍中心距加上圆周项加上直径修正项 | 计算出1,255毫米,因此选择1,260毫米处的126个齿 | 最终中心距变为382毫米,适合现有框架 |
| 网格中的牙齿 | 24 齿滑轮上的 157 度缠绕得出 24 乘以 157 除以 360 | 负载下有 10 个齿啮合 | 超过六齿最小值并提供均匀的负载分配 |
| 齿剪 | 1,110 N 分布在 10 个牙齿上,然后除以 63 毫米宽度 | 每颗牙齿 111 N,或每颗牙齿每毫米约 1.8 N | 大约是已发布允许值的一半,因此电线是限制部分 |
| 影响频率 | 24 个齿乘以小滑轮每秒 24 转 | 每秒 576 次牙齿撞击 | 足够低,可在舒适的表带中保持网状噪音和线缆疲劳 |
| 张力设置 | 在 382 毫米中心距的已知推力下在跨中测量的偏转 | 100 N 下 2 至 4 毫米,在 24 小时和 500 小时重新检查 | 低到足以保护轴承,高到足以阻止牙齿跳动 |
| 精度检查 | 24 齿滑轮每齿分度 15 度,因此 0.1 度等于齿的 0.7% | 可重复性目标为 0.1 度 | 需要芳纶线,张力符合规格且空转度低于 0.3 度 |











