宁波江东盖奇同步带轮
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盖奇同步带、同步带轮选型设计计算之--圆弧齿同步带设计计算
盖奇同步带有梯形齿同步带和圆弧齿同步带两大类,设计也分为梯形齿同步带设计和圆弧齿同步带两种。
一、下面是盖奇圆弧齿同步带设计方法:
原始设计资料
 1 原动机和工作机类型;
 2 每天运转时间;
 3 需传递的名义功率P;
 4 小带轮转速n1;
 5 大带轮转速n2;
 6 初定中心距a0;
 7 对传动空间的特殊要求。

设计步骤
 1    确定设计功率Pd            Pd = KAP kW……………………………………(1) 

     式中:KA——工作情况系数,见表 2。 【表 2 工作情况系数 KA】

工作机 原动机
交流电动机(普通转矩鼠笼式、同步电动机),直流电动机 (并激),多缸内燃机 直流电动机 (大转矩、大滑差率、单相、滑环),直流电动机 (复激、串激),单缸内燃机
运转时间 运转时间
断续使用每日 3~5h 普通使用每日 8~10h 连续使用每日 16~24h 断续使用每日 3~5h 普通使用每日 8~10h 连续使用每日 16~24h
复印机,配油装置,测量仪表,放映机,医疗器械  1 1.2 1.4 1.2 1.4 1.6
清扫机,缝纫机,办公机械  1.2 1.4 1.6 1.4 1.6 1.8
带式输送机,轻型包装机,烘干箱,筛选机,绕线机,圆锥成形机,木工车床,带锯  1.3 1.5 1.7 1.5 1.7 1.9
液体搅拌机,混面机,钻床,冲床,车床,螺纹加工机,接缝机,圆盘锯床,龙门刨床,洗衣机,造纸机,印刷机  1.4 1.6 1.8 1.6 1.8 2
半液体搅拌机,带式输送机 (矿石、煤、砂 ),天轴,磨床,牛头刨床,钻镗床,铣床,离心泵,齿轮泵,旋转式供给系统,凸轮式振动筛,纺织机械 (整经机),离心式压缩泵  1.5 1.7 1.9 1.7 1.9 2.1
制砖机(除混泥机),输送机 (平板式、盘式),斗式提升机,升降机,脱水机,清洗机,离心式排风扇,离心式鼓风机,吸风机,发电机,激磁机,起重机,重型升降机,橡胶机械,锯木机,纺织机械  1.6 1.8 2 1.8 2 2.2
离心机,刮板输送机,螺旋输送机,锤击式粉碎机,造纸制浆机  1.7 1.9 2.1 1.9 2.1 2.3
粘土搅拌机,矿山用风扇,鼓风机,强制送风机  1.8 2 2.2 2 2.2 2.4
往复式压缩机,球磨机,棒磨机,往复式泵  1.9 2.1 2.3 2.1 2.3 2.5






























2 选择带型
按n1 和Pd,由图1 选择带型。【参考盖奇同步带选型网页
盖奇圆弧齿同步带选型图

3 计算传动比 i 
                          i = n1 / n2……………………………………………(2)

4 确定带轮直径
4.1 确定带轮齿数 Z1、Z2
小带轮齿数按 Z1≥Zmin 原则确定,Zmin见表 3 【参考盖奇带轮最小齿数网页】
圆弧齿同步带传动小带轮最少齿数zmin 

小带轮转速n1/r·min^-1 带     型
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

大带轮齿数按 Z2=iZ1计算后圆整。
4. 2    确定带轮直径带轮节圆直径 d1、d2和带轮外径 da1、da2 ,按相应齿数 Z1、Z2可得。
 【查看盖奇各种同步带轮参数计算公式】 
5选择带的节线长度 LP和确定实际中心距 a。
5. 1    计算带的初定节线长度 L0  
      L0=2a0+1.57(d2+d1)+ (d2 –d1)2 /4a0   mm………………………( 3)
式中:a0——初定中心距,mm,由设计任务给定。
5. 2    选择带的标准节线长度 LP
 LP根据 L0从盖奇同步带现有模具表中查询 【3M同步带 5M同步带 8M同步带 14M同步带】 
5. 3确定实际中心距 a
中心距近似计算公式为:
圆弧齿同步带设计计算…………………………(4) 

M=4LP–6.28(d2+d1) mm…………………………………( 5)
中心距精确计算公式见盖奇同步带节线长计算【参考盖奇同步带节线长计算网页】
6 确定中心距调整下限 I和调整上限 S
中心距范围为: (a—I)~(a+S) mm。I和 S值见表 4。
表 4 中心距安装量I 和调整量S

L
500  1.02 0.76
5001000  1.27 0.76
10001500  1.78 1.02
15002260  2.29 1.27
22603020  2.79 1.27
30204020  3.56 1.27
40204780  4.32 1.27
47806860  5.33 1.27
注: 当带轮加挡圈量,安装量I 还应加下列数值(mm)

带型 单轮加挡圈 两轮加挡圈
3M 3 6
5M 13.5 19.1
8M 21.6 32.8
14M 35.6 58.2
20M 47 77.5
7   确定带长系数

 KL带长系数 KL由表 5查取。

5 带长系数KL

3M LP(mm) K 190 0.80  191260 0.90  261400 1.00  401600 1.10 600 1.20 
5M LP(mm) K 440 0.80  441550 0.90  551800 1.00  8011100 1.10 1100 1.20 
8M LP(mm) K 600 0.80  601900 0.90  9011250 1.00  12511800 1.10 1800 1.20 
14M LP(mm) K 1400 0.80  14011700 0.90  17012000 0.95  20012500 1.00  25013400 1.05 3400 1.10 
20M LP(mm) K 2000 0.80  20012500 0.85  25013400 0.95  34014600 1.00  46015600 1.05 5600 1.10
8 确定啮合齿数系数 KZ啮
啮合齿数 Zm由式(6)计算: Zm =ent(0.5–(d2 −d1 )/6a )Z1………………………………(6)
啮合齿数系数KZ 由式(7)确定:
                              Zm≥6,KZ=1
Zm<6,KZ=1–0.2(6–Zm)……………………………(7) 
9        确定带的基本额定功率P0
各带型的最小宽度推荐用基本额定功率P0
圆弧齿3M同步带基准带宽6mm的基本额定功率P0
圆弧齿5M同步带基准带宽9mm的基本额定功率P0
圆弧齿8M同步带基准带宽20mm的基本额定功率P0
圆弧齿14M同步带基准带宽40mm的基本额定功率P0
圆弧齿20M同步带基准带宽115mm的基本额定功率P0 
10 带的额定功率 Pr 
带的额定功率按式(3)计算:    Pr=KLKZKWP0       kW…………………………………(8)
     式中:KW—带宽系数 
KW=( bs/ bs0 )1.14……………………………………(9)
11 确定带和带轮的宽度
按Pd≤Pr 原则选择带的宽度bs,则
盖奇圆弧齿同步带设计计算…………………………10

式中:bs0 见下表

带型  3M 5M 8M 14M 20M
bs0  6 9 20 40 115
按计算结果选择相对应的常见宽度【盖奇同步带常见宽度表】,
并确定带轮的齿面宽度及总宽度。【盖奇同步带轮齿面宽度尺寸表】 
12 计算压轴力Q
压轴力Q 示意图见图2。
圆弧齿同步带设计计算

图 2 带传动的压轴力
带的紧边张力F1 和松边张力F2 分别由式(11)、式(12)计算:
                   F1=1250Pd/v ………………………………………(11)N 
F2=250Pd/v ………………………………………(12)N 
式中:v—带速,m/s;v=πd1n1/6000。
 压轴力Q 由式(13)计算:       Q=KF(F1+F2) N …………………………………(13)
        当工况系数KA≥1.3 时:   Q=0.77KF(F1+F2) N ………………………………(14)
式中:KF——矢量相加修正系数,见图3。


圆弧齿同步带设计计算

  图 3 矢量相加修正系数
KF 据小带轮包角α1 查图3 而得。小带轮包角由式(15)计算:
α1≈180°–(( d2 − d1)/a)×57.3° ………………………………(15)
13 带的张紧
 按式(16)、式(17)计算带安装时应保证的挠度f(见图4),以使带产生适当的张紧力           

圆弧齿同步带设计计算……………………………(16)
     f = t/64 mm………………………………………(17)

图 4 带安装时的挠度
施加表12 规定的安装力G(见图4),调整中心距,使其挠度f 与计算值一致。 

表 12安装力 G
带型
带宽 bs mm 安装力 G
3M 6 2
9 2.9
15 4.9
5M 9 3.9
15 6.9
20 9.8
25 12.7
30 15.7
8M 20 17.6
30 26.5
50 49
85 84.3
14M 40 49
55 71.5
85 117.6
115 166.6
170 254.8
20M 115 242.7
170 376.1
230 521.7
290 655.1
340 788.6

13设计小结

带型、带长、带宽。带的标记代号;带轮型号、大小带轮的齿数、节径、外径、宽度。带轮的标记代号;带传动实际中心距及其安装调整值;带传动的压轴力;带的安装力和挠度