さまざまな種類のゴムベルト: 動力伝達に関するエンジニア向けガイド

ドライブが停止したばかりで、ゴムベルトが破れています。交換を依頼すると、サプライヤーはタイミング ベルト、V ベルト、リブ ベルト、またはフラット ベルトのどれが必要かを尋ねます。これら 4 つの名前は互換性がありません。動力伝達に使用されるゴムベルトは、正確に 4 つのファミリーに属します。 同期タイミングベルト , Vベルト , リブベルト 、そして 平ベルト 。各ファミリーは異なる機械原理でトルクを伝達し、それによって速度範囲、負荷容量、位置決め精度、耐用年数が決まります。

メンテナンス エンジニアにとって、この分類は、古いベルトを取り外す前にどのベルトを注文すべきかを示します。機械設計者にとって、ドライブ レイアウト全体の境界条件を設定します。ベルト ファミリが正しいと、次はプロファイル、幅、長さ、ゴム配合物を決定します。このガイドでは、各ファミリ、その構造のバリエーション、材料オプション、および実際的な選択方法について説明します。

ゴムベルトの4つのファミリー

すべての動力伝達ゴムベルトは、断面とプーリーとの係合方法に基づいて 4 つのファミリーのいずれかにグループ化できます。以下のカードはクイックリファレンスを提供し、表はより詳細な技術的な比較を提供します。

シンクロゴムベルト（タイミングベルト）

一般にタイミングベルトと呼ばれる同期ゴムベルトは、プーリーの対応する溝とかみ合う内面の歯を使用しています。噛み合いは確実であるため、ベルトが滑ることはなく、従動シャフトは駆動シャフトと正確な角度同期を保ちます。このため、同期ベルトは、カムシャフト ドライブ、印刷シリンダー、包装機械、CNC 位置決め軸、およびタイミングや位置精度が重要なシステムにとって標準的な選択肢となっています。通常、負荷がかかった状態でもピッチを安定させるために、グラスファイバーまたはアラミドコードで補強されています。

アークトゥース工業用ゴム同期ベルト この円弧歯タイミング ベルトは確実な噛み合いを実現し、正確な同期を実現します。正確な位置決めと安定したピッチを必要とする用途に適しており、カムシャフト、パッケージング、および CNC ドライブにとって信頼できるオプションとなっています。 製品を見る→

T形台形歯ベルト

T 形ベルトは、T5、T10、T20 などのピッチ指定があり、歯が直線で、形状は単純な台形です。これらは経済的で在庫が豊富にあり、低ノイズやピーク トルクよりも最初のコストが重要な中負荷ドライブに適しています。多くの汎用コンベアインデクサーや木工機械は、T 型ベルトで完全に動作します。

円弧歯ベルト

円弧歯ベルトは曲線状の歯形を採用しています。よく知られたピッチ名には、HTD、STD、RPP などがあります。湾曲したフランクにより、歯元での応力集中が軽減され、荷重がより広い接触領域に分散され、所定のベルト幅からのより高いトルク伝達が可能になります。同じ形状により、より緩やかに係合および解放され、騒音、振動、およびバックラッシュが低減されます。高精度で要求の厳しい作業を行う場合、ほとんどの場合、円弧歯プロファイルがより良い技術的選択となります。

両面ベルト

両面シンクロベルトは両面に歯を持っています。これらは、逆転ドライブ、シャトル機構、または外側にアイドラプーリーを備えた複雑な配線など、1 つのベルトでコンポーネントを上面と下面の両方から駆動する必要がある場合に使用されます。両側の歯の形状は、それぞれのプーリーピッチ要件に文字通り一致する必要があります。

オープンエンドベルト

オープンエンド タイミング ベルトは、ジョイントのない長いストリップとして供給されます。バイヤーは、直線位置決めユニット、スライド テーブル、ピック アンド プレイス システムを使用して、それらを規定の長さに切断します。張力コードはストリップに沿って連続的に走行するため、オープンエンド ベルトはリニア アクチュエータに強力で一貫した押し引き動作を提供します。

厚みのあるベルト

厚みのあるタイミングベルトや耐久性の高いタイミングベルトには、追加のゴムバルク層または追加の補強層が付いています。これらは、衝撃荷重、繰り返しのトルクピーク、および標準的なベルトでは歯の根元で早期に亀裂が生じるような用途向けに設計されています。シュレッダー、レンガプレス、重木工機械では、通常、厚みのあるタイミングベルトが使用されています。

プロファイルピッチ、ベルト幅、ベルト長さはすべてドライブの設計に依存するため、注文する前に選択基準を比較することが重要です。詳細なガイドを参照してください。 シンクロベルトの選び方 寸法記入の手順とよくある間違いについて説明します。

Vベルト

V ベルトは台形の断面を持ち、プーリーの対応する V 溝にはまり込みます。くさび作用により、同じプーリ直径の平ベルトよりもかなり大きな摩擦が発生するため、1 本の V ベルトでコンパクトなドライブから高トルクを伝達できます。 V ベルトはミスアライメントに強く、振動を抑え、衝撃荷重から被駆動機械を保護します。そのため、ポンプ、コンプレッサー、ファン、コンベヤーの駆動ステーションで一般的になります。

工業用ラップド V ベルト この巻き付けられた V ベルトは、ポンプ、コンプレッサー、コンベアに信頼性の高い動力伝達を提供します。ファブリックカバーが引張層を保護し、ウェッジアクションがコンパクトなドライブで高トルクを実現します。 製品を見る→

ラップド V ベルト

ラップド V ベルトは、本体全体を布地で覆い、張力層を保護し、すっきりとした均一な外観を与えます。これらはよく曲がり、安全でメンテナンスの手間がかからない一般的な産業用ドライブの選択肢です。 A、B、C、DなどのクラシックセクションやSPZ、SPA、SPB、SPCなどのナローウェッジセクションはすべてこのグループに属します。

ローエッジ V ベルトとコグド V ベルト

ローエッジ V ベルトには側壁に布製のカバーがないため、ゴムコンパウンドがシーブに直接接触します。これにより、トラクションが向上し、発熱が低減され、通常、継続的な高負荷下での耐用年数が延長されます。コグ付きローエッジ バージョンには下側にノッチがあり、内部熱を抑えながらベルトが小径プーリーの周りで曲がることができます。同じドライブ上で標準のラップベルトをローエッジコグドベルトに交換すると、主にベルトの動作温度が下がるため、耐用年数が著しく延びることがよくあります。

ナローウェッジ V ベルト

幅の狭いウェッジベルトは、幅と重量を抑えながらも従来の V ベルトと同じ動力を伝達します。また、より高速で動作し、より小さなプーリーを使用できるため、スペースが限られており、エネルギー効率が優先される新しい機械設計にとって魅力的です。

リブベルト（マルチVベルト）

マルチ V ベルトまたはポリ V ベルトとも呼ばれるリブ付きベルトは、内側に成形されたいくつかの小さな縦リブと平らな外側背面を備えています。リブは同じプロファイルの溝付きプーリーと噛み合い、共通セクションは PK、PJ、PL、PM です。リブ付きベルトは、V ベルトの牽引力と平ベルトの柔軟性を兼ね備えており、小径プーリ、蛇行経路、および高速動作速度での走行が可能です。これが、自動車用アクセサリ ドライブ、家庭用電化製品ドライブ、小型産業用ギアボックスで主流となっている理由です。

自動車・産業用リブベルト 高い伝動能力と柔軟性を兼ね備えたVリブドベルトで、駆動部のコンパクト化とプーリの小型化を実現します。高速多軸レイアウトに適しており、耐熱性、耐油性、耐摩耗性に優れています。 製品を見る→

荷重は多くのリブで分担されるため、リブ付きベルトは、同等の幅の単一の V ベルトよりも一時的な過負荷にうまく対処します。方向安定性も優れているため、トラッキングやエッジ摩耗の問題が少なくなります。裏地が薄いため、曲げ半径が非常に小さくなり、特定のドライブ設計の最小中心距離が短縮されます。

ゴム平ベルト

ゴム製平ベルトは、最も単純なベルト形式です。断面の中心近くに布地または鋼製の張力メンバーが埋め込まれたゴム化合物の均一なストリップです。ベルト面と円筒プーリとの摩擦により動力を伝達します。広い接触面と極めて低い曲げ損失により、超高速ドライブ、長い中心距離、および位置決め精度よりも振動減衰が重要となる用途に最適です。典型的な例としては、繊維機械、エッジバンディング装置、木工機械、小型コンベアヘッドなどがあります。

平ベルトを普通の円筒プーリに固定するには、通常、一方のプーリ面にわずかにクラウンを付けます。 20 m/s 以上の速度で動作するマシンでは、正しいトラッキングが不可欠になります。また、ゴム製平ベルトは V ベルトやタイミング ベルトに比べて非常に高い初期張力を必要とするため、後付けする場合はシャフトの負荷を考慮してください。

ゴムコンパウンドおよび建設資材

ゴム配合物の選択は、トラクション、温度範囲、耐薬品性、摩耗寿命に影響します。コンパウンドが変わると、同じベルト構造でも動作が大きく異なる場合があります。以下の表は、伝動ベルトに最も適した材料を示しています。

補強は 2 番目に重要な要素です。同期ベルトは、伸びを最小限に抑え、負荷がかかっても歯のピッチを安定に保つために、グラスファイバーまたはアラミドコードを使用しています。 V ベルトとリブ付きベルトは張力部材としてポリエステル コードを使用しますが、耐久性の高い平ベルトにはスチールまたはアラミド層が含まれる場合があります。ゴムコンパウンドとテンションメンバーの組み合わせによって、ベルトがどれだけの力を伝達できるか、またベルトの長さが耐用期間中にどれだけ安定するかが決まります。

適切なラバーベルトの選び方

すべてのマシンに最適な単一のベルトはありません。正しい選択は、ドライブ条件を一定の順序で確認することで得られます。

1. パワーとスピードを計算します。 キロワット単位の駆動力と予想される速度範囲を決定します。低速での高トルクには、幅広の V ベルトまたはシンクロベルトが適しています。低トルクで非常に高速な場合は、リブ付きベルトまたは平ベルトが有利です。
2. シャフトの形状を測定します。 シャフト間の中心距離と利用可能なプーリーの直径を記録します。中心がきつく、プーリーが小さい場合は、コグ付き V ベルト、リブ付きベルト、ファインピッチ シンクロベルトなどの柔軟なベルトが必要です。
3. 精度要件を定義します。 従動シャフトが駆動シャフトと同期している必要がある場合は、同期ベルトが必要です。単純な速度伝達の場合は、摩擦ベースのどのファミリでも機能します。
4. 動作環境を確認してください。 温度、オイルミスト、オゾン、湿度、研磨粉塵を考慮してください。周囲温度が高い場合は、EPDM または HNBR が使用されます。切削液への曝露は NBR の可能性を示唆します。直射日光が当たる屋外ドライブには、耐オゾン性化合物が必要です。

上記の値は方向性の目安であり、正確な評価データではありません。実際の性能は、ベルト幅、プロファイル サイズ、ゴム配合物、およびプーリーの設計によって異なります。

よくある質問

ベルトを大量購入する前に確認すべきこと

ベルトのファミリーとプロファイルを選択したら、次の関心事は購入の品質です。主要な製造要素は、配合物の一貫性、テンションコードの材質、加硫制御、および寸法公差です。カタログでは同一に見えるベルトでも、歯のピッチが不正確であったり、バッチごとにゴムの配合が変わったりすると、耐用年数が大きく異なる場合があります。メーカーとして、寧波 GUL TZ ゴムベルト有限公司は 1992 年以来、同期ベルト、V ベルト、リブベルト、平ベルト、およびそれに適合するプーリーを生産してきました。工場は ISO 9001、ISO 14001、および ISO 45001 の認証を取得しており、国家および業界のベルト規格の草案に参加してきました。機械製造またはプラント運営プロジェクトでベルトをご指定の場合は、お見積りを依頼する前に、当社の会社概要と生産履歴をご確認ください。

最後の点は最も実際的な点です。耐用年数は、ベルト自体よりも正しい選択と適切な取り付けに依存します。駆動条件を正直に測定し、適切なファミリーを選択し、プーリーを調整し、メーカーの推奨値までベルトを張ってください。ゴムベルトは何千時間も注意を払わずに稼働し続けることになります。間違ったファミリーを選択すると、ベルトは長持ちしません。

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