エンジニアリングにおけるベルト伝動とは何ですか?

機械的な方法を用いて動力や運動を伝達することを機械式伝動といいます。機械式伝動は、摩擦伝動と噛み合い伝動の2種類に分類されます。摩擦伝動は、ベルト伝動、ロープ伝動、摩擦車伝動など、機械要素間の摩擦を利用して動力や運動を伝達します。噛み合い伝動は、駆動部品と従動部品、または中間部品を噛み合わせることで動力や運動を伝達します。歯車伝動、チェーン伝動、螺旋伝動、ハーモニック伝動など、様々な伝動方法があります。

ベルト伝動装置は、駆動プーリ、従動プーリ、そして張力ベルトの3つの部品で構成されています。ベルトとプーリ間の摩擦または噛み合いを利用して、運動と動力伝達を実現します。ベルトの形状により、平ベルト伝動装置、Vベルト伝動装置、多段Vベルト伝動装置、同期ベルト伝動装置に分類されます。用途により、一般産業用ベルト、自動車用ベルト、農業機械用ベルトなどがあります。

1. Vベルトドライブ
Vベルトとは、台形断面積を持つベルトループの総称で、プーリには対応する溝が設けられています。作動中、Vベルトはプーリ溝の両側のみに接触し、つまり両側が作動面となります。溝摩擦の原理により、同じ張力でより大きな摩擦力が発生し、伝達される動力が増加し、より高い伝動比が得られます。Vベルト駆動は、構造がコンパクトで、取り付けが容易で、伝動効率が高く、騒音が少ないという特徴があります。主に電動モーターや内燃機関に使用されています。

工学におけるベルト伝動

2. フラットベルトドライブ
平ベルトは多層の粘着布で構成され、エッジラッピングとローエッジのオプションがあります。引張強度、予圧保持性能、耐湿性に優れていますが、過負荷容量、耐熱性、耐油性などに劣ります。不均一な力や加速損傷を防ぐため、平ベルトのジョイント部では、平ベルトの両側の外周が均等になるようにする必要があります。平ベルト駆動は最もシンプルな構造で、プーリーの製造も容易であるため、伝動中心距離が大きい場合に広く使用されています。

3. 同期ベルトドライブ
同期ベルト駆動は、内周面に等間隔の歯を持つベルトループと、それに対応する歯を持つプーリーで構成されています。ベルト駆動、チェーン駆動、ギア駆動の利点を兼ね備えており、正確な伝達比、滑りなし、一定速度比、スムーズな伝達、振動吸収、低騒音、広い伝達比範囲などの利点があります。しかし、他の駆動システムと比較すると、より高い設置精度が求められ、軸間距離の要件が厳しく、価格も高くなります。

同期ベルトドライブ

4. リブベルトドライブ
リブドベルトは、平ベルトの内面に等間隔に40°の台形くさび状の縦溝を設けたベルトです。くさび側が作業面となります。リブドベルトは、伝動振動が少なく、放熱性が速く、走行が滑らかで、伸びが少なく、伝動比が大きく、線速度が高いなどの特徴があり、長寿命、省エネ、伝動効率が高く、伝動装置がコンパクトで、占有スペースが小さいという利点があります。主に、コンパクトな構造を維持しながら高い伝動力を必要とする用途に使用され、大きな荷重変動や衝撃荷重の伝動にも使用されます。

リブベルトドライブ

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投稿日時: 2023年1月30日