歯付ベルトのベルトープーリ間の摩擦と負荷トルクとの関係を教えてください
ベルトとプーリ間の摩擦ですが、従動軸に負荷トルクがかかったときに当該摩擦に影響を与えるものなのでしょうか。※負荷トルクがかかると駆動トルクに影響を与え、結果として張力に影響を 与える結果、垂直抗力にも影響がかかり、摩擦にも影響があると 考えておりますがいかがでしょうか。また,摩擦に影響がある場合に、例えば負荷トルクの影響分を測定(切り分け)もしくは計算による推定は可能なのでしょうか
ご質問頂いた歯付ベルト(タイミングベルト)-プーリ間の摩擦について,ご指摘の通り,負荷トルクの影響は存在するものと考えられます.ただし,ベルト-プーリ間の摩擦力の授受によって動力を伝達する摩擦伝動ベルトと違い,歯付ベルト(タイミングベルト)ではベルト-プーリ間の摩擦のみならず,噛み合いによって動力を伝達するため,単純に負荷トルクによる垂直抗力の増減を議論することが出来ません.例えば,当会発行の書籍,「ベルト伝動・精密搬送の実用設計 第三次改訂増補版」P.133~135をご覧頂くと,ベルトの諸元を変更した際の摩擦力やベルト歯荷重の変化を有限要素解析によって計算した例が掲載されております.

こちらにありますように,有限要素解析によってベルト-プーリ間に作用する摩擦力を計算することは可能です.しかし,ベルト-プーリ間に作用する摩擦力は,負荷トルクだけでなく様々な要素に影響されます.また,ベルトの噛み合い状態の影響も大きく,これについては負荷条件や運転条件によって時々刻々と変化するため,単純に負荷トルクの有無で議論することが出来ません.

また,有限要素解析においては,ベルト・プーリ特有のデータ(構造や材質,歯面状態,等)が必要となるので,詳細な検討にはベルトメーカにお問い合わせ頂く必要があります.

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