학습목표    1

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평벨트전동

평벨트 전동

벨트 전동은 벨트와 벨트 풀리 사이의 마찰이나 물림으로 원동축에서 종동으로 동력을 전달하는 것이다.

벨트에는 가죽 벨트, 직물 벨트, 고무 벨트, 벨트, 복합 벨트 등이 있다.

벨트의 접촉각과 벨트의 길이

벨트의 접촉각

평행 걸기     

십자 걸기 

벨트의 길이

평행 걸기

십자 걸기

 

평행 걸기

십자 걸기

 

평행걸기에서 축간 거리가 짧을 경우나 벨트 풀리의 지름 차이가 크게 되면 접촉각이 작아지므로 작은 벨트 풀리는 미끄럽을 일으키키 쉽다. 접촉각을 크게 하기 위해 오른쪽 그림과 같이 인장 풀리를 사용한다.

인장 풀리

벨트의 장력과 전달 동력

속도비

:원동풀리 지름   :종동풀리 지름   : 원동풀리 회전수   : 종동풀리 회전수

   :벨트의 회전수  : 풀리의 속도비

벨트의 장력

벨트를 처음 걸었을 장력을 초장력(initial tension) 이라 한다. 벨트가 회전을 하면 장력이 팽팽항 쪽과 팽팽한 쪽이 생기는데 팽팽한 쪽을 인장측 장력(tight side tension, ), 느슨한 쪽이 생기는데 팽팽한 쪽을 이완측 장력(slack side tension, ) 한다. 장력 차이를 유효 장력(effective tension, P) 한다.

벨트의 전달 동력

P:회전력   :인장측 장력   T:이완측 장력   :마찰계수   :접촉각   

원심력(v=10m/s 이하인 경우) 무시하면

 , e=2.718  (Eytelwein ) 

이므로

   

회전이 빠르면 원심력(v=10m/s) 영향을 고려하면

:벨트 단위 길이당의 무게(kgf/m)    v:벨트의 속도(m/s)    g:중력가속도 (9.8)

  

벨트의 전달동력을 H 하고, 원심력을 무시하면

원심력을 고려하면

:벨트의 치수   :벨트의 허용 인장 응력   t:벨트의 두께    b:벨트의 나비  :벨트의 이음 효율

평벨트에 의한 변속 장치

벨트 풀리 여러 개를 일체로 축에 붙여 만든 풀리를 단차라 한다.

: 종동 풀리의 회전수

공비

: 원동 풀리의 지름   : 종동 풀리의 지름

단차에 의한 변속

 

V벨트의 규격

V벨트는 벨트 풀리의 V 홈에 끼워져 벨트의 경사면과 사이의 마찰력으로 동력을 전달 한다. 벨트의 위쪽은 인장을 받게 됨으로 면포와 고무로 되어 있고, 아랫쪽은 압축을 받으므로 주로 고무로 되어 있다. 중심부는 장력에 견딜 있게 면사나 면포로 되어 있다.

 

V벨트의 특성

      미끄럼이 적고, 속도비가 크다.

      고속 운전을 시킬 있다.

      장력이 작으므로 베어링에 걸리는 부하가 적다.

      운전이 정숙하다.

      벨트가 벗겨지는 일이 없다.

      이음이 없으므로 전체가 균일한 강도를 갖는다.

 

V벨트의 단면

V벨트 풀리의

 

V벨트 전동의 마찰 계수

마찰력

Q:벨트를 수직 압축력(벨트를 누르는 )   R:V홈의 수직력   :벨트와 사이의 마찰력

:마찰계수   : 각도

V벨트의 장력과 전달 마력

원심력을 무시하면

         

:접촉각 수정 계수   :부하 수정 계수   H:전체 전달 동력   :V벨트 1개의 전달 동력

 

로프 전동

로프의 구성

전동용 로프는 로프, 로프 등의 섬유 로프와 강으로 만든 와이어 로프가 있다.

보통 꼬임(ordinary lay):스트랜드의 꼬임의 방향과 소선의 꼬임 방향이 반대이다.

랑그 꼬임(Lang’s lay): 스트랜드의 꼬임의 방향과 소선의 꼬임 방향이 같다.

 

로프의 지름 표시

 

   

와이어 로프의 꼬임 명칭

 

로프 풀리

주철이나 강으로 만들고 바깥 둘레에 30~60° V홈이 만들어져 있어 홈에 로프를 끼워서 사용 한다.

체인 전동

벨트와 기어에 의한 전동을 겸한 것으로 체인을 사용해 동력을 전달 한다. 롤러 체인(rollerchain) 사이런트 체인(silent chain) 사용된다.

체인 전동의 특징

      미끄럼이 없어 일정 속도비를 얻을 있다.

      유지 수리가 쉽다.

      대동력을 전달 있고, 효율이 95% 이상이다.

      내유, 내열, 내습성이 크다.

      어느 정도의 충격을 흡수할 있다.

 

롤러 체인

롤러 체인의 설계 계산

체인의 길이

L:체인의 길이   :링크의    p:피치   C:축간 거리   :스프로킷의 잇수

 

 

 

옵셋 링크

스프로킷의 속도 변화

 

 

롤러 체인의 주요 치수

 

체인의 속도

p(mm):체인의 피치   N(rpm):스프로킷의 회전수   z:잇수   v(m/s):체인의 속도

체인의 전달 동력

체인의 회전력은 인장측 장력으로 구한다.

H:전달 동력   v(m/s):체인의 속도   :체인의 허용 장력   :체인의 파단 하중

S:안전율    k:부하계수

   

스프로킷

피치원의 지름  

바깥지름  

이뿌리원 지름  

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