AT10 タイミングベルト最小曲げ半径とアイドラプーリーサイズリファレンスガイド

包装機に AT10 タイミング ベルト ドライブをレイアウトしていて、図面にはリターン アイドラー用のスペースが 55 mm しかないとします。 50mmのスムースバックアイドラーが適合するようですが、アイドラーがベルトの歯に乗ってしまうと同じ箇所での故障が待っています。ベルトは最小半径を中心に曲げる必要があり、アイドラ プーリーのサイズはその半径を作成する寸法です。実際には、スチール製テンションコードを備えた AT10 ベルトは、滑らかな背面では 50mm 未満のアイドラーに巻き付けてはならず、歯上を走行する場合は 120mm 以上のアイドラーに巻き付ける必要があります。これらの値は贅沢品ではありません。これらの値は、テンションメンバーと歯とコードの結合を早期の疲労から保護します。このガイドでは、推論、一般的な数値、およびそれらを実際のドライブに適用する方法について説明します。

AT10 プロファイルと最小曲げ半径の基本

AT10 は、正確なインデックス、再現可能な位置決め、および適度な動力伝達を必要とする産業用ドライブで一般的に使用される 10 mm ピッチの台形タイミング ベルト プロファイルです。ピッチラインは、テンションコードが通るベルトの内側の想像上の円です。ベルトがプーリーまたはアイドラーの周りで曲がると、コード層は曲げ部分の外面と内面の差に対応しようとします。曲げ半径が狭すぎる場合、スチールコードはその要素を通過するたびに大きな交互の歪みを受けます。

最小曲げ半径は、単純なアイドラーを考えると理解しやすいです。円筒形のアイドラーは、アイドラーの直径の約半分に等しい曲げ半径を作成します。 50mm のスムースバック アイドラーは 25mm の曲げ半径を生成し、120mm の歯側アイドラーは 60mm の曲げ半径を生成します。ベルトの歯の付け根とコードの結合部は、滑らかな背面よりも曲げや挟み込み力に敏感であるため、歯側の値は大きくなります。

この折れ線グラフは、アイドラー直径とテンションコードの曲げひずみの関係を示しています。カーブは 20 ～ 60 mm の範囲で急激に低下します。これは、小さなピニオンとアイドラーが大きな疲労ペナルティを生み出すことを意味します。 100 mm を超えると曲線は平坦になるため、120 mm の AT10 歯側アイドラーはすでに安全なプラトーにあります。アイドラーを 50 mm から 40 mm に減らすと、ひずみの増加はエンベロープ サイズの変化が示すよりもはるかに大きくなります。これが、メーカーの表が最小アイドラー直径を指定しており、経験豊富な設計者がそれを厳密な制限として扱う理由です。折れ線グラフは、プロトタイプを切断する前に機械製造業者に疲労のトレードオフを説明するのに適した方法です。

多くの AT10 ベルトは鋳造ポリウレタンで製造されています。これは、この材料が摩耗に強く、繰り返しの屈曲に対しても歯形を維持するためです。このような特性の組み合わせが必要なドライブの場合、ポリウレタン AT10 ベルトが一般的な出発点となります。

耐摩耗性ドライブ用の鋳造ポリウレタン AT10 同期ベルト このポリウレタン AT10 ベルトは、耐摩耗性と安定した歯形が重要な場合の一般的な選択肢として注目されています。これを確認すると、サプライヤーの最小アイドラー値がコード仕様と一致していることを確認できます。 製品を見る→

ポリマーボディを選択するときは、コードが曲げ制限を実際に設定する部分であるため、サプライヤーの最小アイドラー値がコードの仕様と一致していることを確認してください。

AT10アイドラプーリーサイズ参考値

ほとんどの AT10 設計表には、プーリーの最小歯、滑らかな背面のアイドラーの最小直径、ベルトの歯のアイドラーの最小直径の 3 つの数値がリストされています。以下の値は、産業用ドライブで使用される標準のスチールコード AT10 ベルトを反映しています。これらは安全な出発点ですが、メーカー固有のデータシートの代わりにはなりません。

水平棒グラフを使用すると、ほとんどの機械のボンネット内に収まる 3 つの直径制限を簡単に比較できます。歯数 15 のドライブ プーリーは、スムース バック アイドラーの制限 50 mm よりわずかに小さいことに注意してください。歯側アイドラーは最大の制限となるため、通常はベルト経路がコンパクトなハウジングに収まるかどうかを決定する寸法となります。レイアウトが歯側アイドラーのチェックに合格した場合、多くの場合、スムースバックアイドラーとプーリーはすでに許容されています。このため、エンジニアはプーリーを注文する前に、アイドラーを含むベルト経路全体を描くように指示されます。 120 mm バーは任意の安全係数ではありません。これは、ベルトの歯形とコードの接合部に適度なマージンがある点を表します。

曲げ半径が小さすぎるとどうなるか

AT10 ベルトが最小半径よりも小さい半径で押し付けられると、損傷の最初の兆候がベルト表面に現れないことがよくあります。内部のスチールコードは、急なカーブで繰り返し曲げられると、内側から加工硬化して亀裂が入ります。同時に、ベルト上の歯の根元が激しく曲がり、根元が開く可能性があります。また、アイドラー上でのベルトの乗り方が若干異なる場合があり、騒音や振動が発生し、プーリーのフランジが徐々に摩耗します。生産機械では、金曜日には正常に見えたベルトが、最悪の瞬間に切れたり、歯が飛び、剥離したりするのが通常の結果です。

この縦棒グラフは、3 つのアイドラー シナリオにおける AT10 ベルトの相対的な屈曲寿命を比較しています。歯側アイドラーのサイズを 20 mm 小さくすると、余裕のあるレイアウトと比較した場合、ベルトの寿命がほぼ半分に短縮されます。アイドラーを最小値に正確に維持すると、許容可能な寿命が得られますが、ベルトの長さの変動や位置ずれの余地はほとんどありません。アイドラーのサイズを 20% 大きくすると、多少のスペースが必要になりますが、より大きな安全マージンが必要になります。このグラフは、経験豊富な機械製造者がアイドラーを 120 mm から 100 mm に減らしてエンベロープ スペースを 5 mm 節約しようとしない理由も説明しています。寿命の差が大きすぎるため、パッケージングでのわずかな改善を正当化できません。

アイドラプーリーのサイズと配置のルール

最小直径がわかったら、アイドラベアリングとプーリーの材質を慎重に選択してください。ベルトの裏側で動作するアイドラーは、摩擦を加えずにベルトを追跡できるように、滑らかでわずかにクラウンが付いている必要があります。ベルトの歯上で動作するアイドラーは、AT10 の歯の形状に一致するプロファイルを使用する必要があります。歯の平らなアイドラーは歯のポケットを挟んで摩耗を促進する可能性があります。一般的な経験則では、スムースバックアイドラーの直径を少なくともドライブプーリーのピッチ直径と等しくする必要があります。これは、15 歯の AT10 プーリーの場合、約 50 mm を意味します。

一致した歯形オプションを備えた AT10 同期プーリー 周囲のテキストでは、AT10 ベルトのアイドラ ベアリングとプーリー プロファイルを選択する方法について説明しています。ベルトの早期摩耗を回避するには歯の形状と直径を一致させることが重要であるため、このプーリー製品は重要です。 製品を見る→

• スムースバックアイドラー: 最小直径 50 mm、ベルト幅に応じてクラウンまたはフラット面を備えます。
• 歯側アイドラー: 最小直径 120 mm、AT10 互換歯形。
• ドライブのタイト側に不必要な負荷がかからないように、可能な限りアイドラーをスラック スパンに配置してください。
• 結合した曲げが材料の制限を超える可能性があるため、小さなプーリーの入口点のすぐにアイドラーを配置することは避けてください。
• エッジの摩耗やトラッキングの問題を防ぐために、プーリーのフランジの高さとベルトの幅の組み合わせを確認してください。

アイドラーの位置は、アイドラーのサイズと同じくらい重要です。適切なサイズのアイドラーを間違った位置に配置すると、過剰なベルトのプリロードが発生したり、ベアリングの負荷が増加したり、ベルトが S 字状の経路に押し込まれたりする可能性があります。ラップをできるだけきれいに保ち、ベルトの曲がりが回復するように、プーリー間のベルトに十分な真っすぐなスパンを与えてください。

AT10 材料の選択と曲げ限界に対するその影響

AT10 ベルトにはさまざまなボディ材質があり、ボディの配合物は歯の剛性、耐摩耗性、耐熱性に影響します。ただし、最小曲げ半径の場合は、張力コードが主な制御要素となります。たとえ歯形が同じであっても、スチールコードベルトとグラスコードベルトでは挙動が異なります。歯の根が繰り返しの屈曲に亀裂を生じることなく耐えられるかどうかを決定するため、体の材質は依然として重要です。

レーダー チャートは、ゴムとポリウレタンの AT10 ベルト構造の一般的な特性を比較するのに役立ちます。通常、ポリウレタンは耐摩耗性が高く、歯の剛性が高いため、汚れや高トルクの位置決めドライブに役立ちます。多くの場合、ゴムベルトは耐熱性が高く、低速用途ではより静かな作動を実現します。どちらの構造もスチールまたはガラスの張力部材に依存しているため、最小曲げ半径に関しては、本体のコンパウンドよりもコードの素材が重要です。したがって、制限要因がコードである場合には、単にゴム製ベルトの方が柔軟性があるという理由だけでゴム製ベルトを選択すべきではありません。この表を選択チェックリストとして使用し、サプライヤーの屈曲疲労データで最終的な選択を確認してください。

高温環境で稼働する機器や振動減衰が重要な場所では、ゴム製タイミングベルトがポリウレタンの実用的な代替品となります。同じ最小プーリーおよびアイドラー規則が引き続き適用されますが、サプライヤーは選択したゴム配合物の正確な値を確認する必要があります。

高温環境および振動減衰用のゴム製シンクロベルト 高温条件にある装置や減衰が重要な装置の場合、このゴム製タイミング ベルトはポリウレタンの実用的な代替品として機能します。本文では、プーリーとアイドラーの最小ルールが引き続き適用されるため、サプライヤーの確認が不可欠であると記載されています。 製品を見る→

どちらの場合も、静的な引張強さだけではなく、動的な荷重下での曲げ疲労を示すテストレポートをリクエストしてください。

最終設計チェックとインストールに関するメモ

紙または CAD でベルトの経路を描いたら、部品を注文する前に短いチェックリストを実行します。 AT10 の最小曲げ半径は、エンジニアリングの専門家向けに用意されている隠れた仕様ではありませんが、ドライブ内のすべてのラップ要素で確認する必要があります。

1. すべてのプーリーとアイドラーが AT10 の最小歯数と直径制限を満たしていることを確認します。
2. 各アイドラーがスムースバックまたはベルトの歯に接触しているかどうかを確認し、正しい最小値を適用します。
3. 最小曲げ半径は、滑らかな背面では少なくとも 25 mm、ベルトの歯では少なくとも 60 mm に保ちます。
4. ベルトにかかる追加の負荷を軽減するために、可能な限りテンショナーとアイドラーをたるみスパンに配置してください。
5. 設計を確定する前に、プーリーのフランジ高さ、ベルト幅、中心距離を確認してください。

の 同期ベルトドライブの設計ガイドライン 中心距離、張力、プーリーのアライメントについてさらに詳しく説明します。エンベロープが正しい場合は、設置品質が次の優先事項になります。

数ミリメートルのアイドラー直径は、予定外のライン停止よりもはるかに安価です。標準スチールコード AT10 ベルトの場合は、少なくとも 15 個のプーリー歯、50 mm のスムースバック アイドラー、および 120 mm の歯側アイドラーを選択します。これらの数値から始めるとドライブは安全側に置かれ、メーカーのデータシートで値を検証することで最終的なエンジニアリングの信頼性が得られます。