適切な位置合わせにより、ベルトドライブのパフォーマンスを向上させることができます

はじめに

ミスアライメントは、ベルトの早期故障の最も一般的な原因の1つです。その重大度に応じて、ミスアライメントは摩耗と疲労を増加させることによってベルトの性能を徐々に低下させる可能性があります。または、数時間または数日でベルトを破壊する可能性があります。ミスアライメントの形態はかなりよく理解されているかもしれませんが、保守担当者が是正措置を講じる場合は、正確な測定値と許容限界を決定する必要があります。

配置の種類

基本的に、角度または平行にある程度のずれがあると、ベルトドライブの通常の耐用年数が短くなります。

角度のずれは、ベルト/シーブの摩耗を加速させ、個々のVベルトでベルトの安定性に問題を引き起こす可能性があります。関連する問題である不均一なベルトとコードの負荷は、複数のベルトドライブ内で不均等な負荷分散を引き起こし、早期の故障につながる可能性があります。結合されたVベルトは、位置がずれた状態で動作している場合、タイバンドの分離が発生する可能性があります。ゲイツコーポレーションの動力伝達製品アプリケーションエンジニアは、角度のずれが同期ベルトドライブの性能に深刻な影響を与えることを警告しています。

高いベルトトラッキング力、不均一な歯/ランド摩耗、エッジ摩耗、高いノイズレベル、および不均一なコード負荷による潜在的な引張破壊などの症状は、ミスアライメントの典型的な指標です。また、幅の広い同期ベルトは、幅の狭いベルトよりも角度のずれに敏感です。

平行にずれると、ベルト/シーブの摩耗が加速し、個々のVベルトでベルトの安定性に問題が生じる可能性があります。ベルトとコードの不均一な負荷は、Gatesホワイトペーパーほど重要な問題ではありません。適切な位置合わせにより、角度のずれを伴うベルト駆動性能が向上する可能性があります。ただし、通常、平行ずれは同期ベルトよりもVbeltsの方が問題になります。これは、Vベルトが固定溝内を走行し、同期ベルトのようにフランジ間で自由に浮くことができないためです。

ベルトが反対側のフランジの間に挟まれたり挟まれたりしない限り、またベルトが両方のスプロケットを完全に追跡する限り、同期ベルトドライブでは一般に平行方向のずれは重大な問題にはなりません。

同期スプロケットは、許容誤差の蓄積に関連する問題を防ぎ、少量（1インチの端数）の取り付けオフセットを可能にするために、ベルト幅よりも大きい面幅で設計されています。

反対側のスプロケットフランジ間の幅がベルト幅を超えている限り、ベルトは両方のスプロケットで快適な操作位置を探すため、自動的に適切に位置合わせされます。同期ベルトは、動作中にシステム内のスプロケットフランジの少なくとも1つに軽く接触するのが普通です。同期ベルトは、少なくとも1つのフランジに接触せずにスプロケットの中央を走ることはめったにありません。

ミスアライメントの測定

ゲイツのエンジニアは、ミスアライメントを測定するための最良のツールはレーザーアライメントデバイスであると言います。ただし、1つが利用できない場合、次善のツールは、ドライブの中心距離に応じて、長いレベル、押し出しアルミニウムのストリップ、または定規などの直定規です。レーザーツールと直定規を使用して、一方の滑車またはスプロケットの面の向きをもう一方の面に対して投影します。

平行ずれを測定する準備をするとき、保守技術者は最初にシーブとスプロケットの両方のエッジが同じ厚さであることを確認するか、厚さの違いを定量化する必要があります。シーブまたはスプロケット（フランジ）の外面だけでなく、シーブの溝またはスプロケットの面を互いに直接整列させることが重要です。溝またはスプロケットの面を適切に位置合わせするために、外面が互いにオフセットされた状態でシーブまたはスプロケットを取り付ける必要がある場合があります。

スプロケットフランジも検査して、正しく動作することを確認する必要があります。フランジが曲がっていると、検査プロセス中にレーザーツールまたは直定規が損傷したフランジの外側の端に当たると、誤った測定値になる可能性があります。

許容できるミスアライメントの量と、それが過剰になるポイントを判断するには、最初にアライメントを測定、定量化してから、特定のタイプのベルトに関するベルトメーカーの推奨事項と比較する必要があります。これらの推奨事項は、ドライブの設計マニュアルに記載されています。

ミスアライメントの定量化

ミスアラインメントは、数学的に定量化するか、いくつかの一般的な経験則と比較して、より迅速で簡単な結果を得ることができます。直定規を使用して、滑車またはスプロケット＃2に対して滑車またはスプロケット＃1の外面の平面を投影する一方で、角度のずれは、直定規と滑車またはスプロケットの外面との間のクリアランスの差として定量化できます。直径全体で＃2。

平行なずれの角度は、直定規と2つの滑車またはスプロケットの外面との間の距離の差として定量化できます。

一般に、Vベルトに推奨される合計許容ミスアライメントは1/2度です。個々のVベルトは、不安定になる前に大量のミスアライメントを処理できることが知られていますが、ミスアライメントを1/2度以内に維持すると、ベルトの寿命が最大になります。

同期、ウレタン60度ベルト（Polyflex）、およびpoly-Vベルト（Micro-V）に推奨されるミスアライメントの合計量は1/4度です。これらのドライブは、従来のVベルトドライブよりもミスアライメントに対する耐性が低く、より正確にアライメントする必要があります。

Vタイプのドライブシステムがこれらの推奨事項の範囲内で調整されているかどうかを判断する場合、角度と平行の不一致の両方を個別に測定および定量化してから、合計する必要があります。次に、角度と平行のずれの合計を、特定のタイプのドライブに関するベルトメーカーの推奨事項と比較できます。

前述のように、同期ベルトのスプロケットは、ベルトのはめあいの問題による公差の蓄積を防ぐために、ベルト幅よりも大きい面幅で作られています。この追加のスプロケット面の幅により、ベルトはスプロケット面全体で自由に浮くことができます。

同期ベルトは、反対側のスプロケットフランジの間に挟まれたり閉じ込められたりする可能性が特に高いため、ベルトの端とフランジの両側に隙間ができるようにスプロケットを取り付ける必要があります。反対側のスプロケットフランジとベルトのエッジの間にクリアランスがある場合は、平行なミスアライメントを定量化して角度のミスアライメントに追加する必要はありません。

経験則

保守技術者は、システムが許容可能な位置合わせにあるかどうかを判断しながら、システムの全体的な位置ずれを正確に計算することが常に実用的または可能であるとは限りません。また、1/2度や1/4度など、角度のごく一部を視覚化することも困難です。これらは、次の親指のルールでより明確に説明できます。

Vベルトドライブの場合：

1/2度の角度=移動距離1フィートあたり約1/10インチ。

同期、60度の角度、Vリブ付きドライブの場合：

1/4度の角度=移動距離1フィートあたり約1/16インチ。

これらのルールを使用すると、実際の数値を計算するのではなく、角度と平行のずれの量を視覚的に推定できます。

たとえば、同期ベルトドライブが角度のずれに関するベルトメーカーの推奨範囲内にあるためには、スプロケットの外面から直定規までの距離が、直径12インチで1/16インチを超えて異ならないようにする必要があります。 。

直径6インチのスプロケットの場合、この差は1/32インチを超えてはなりません。差がこれよりも大きい場合、または計算された角度が最大推奨値の1/4度を超えている場合は、ドライブを再調整する必要があります。

結論

ミスアライメントは、同期およびVベルトドライブのパフォーマンスを十分に高める上で障害となる可能性があります。多くの場合、複雑なドライブアプリケーションでは簡単に検出できません。保守技術者は、ブラケットやプラットフォームなどの関連コンポーネントもチェックして、適切な設計と配置を行う必要があります。これらの部品は、曲げたり曲げたりすることなく、ベルトドライブによって加えられるピーク力に耐えるのに十分な強度が必要です。

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