JP5237172B2 - Belt transfer performance curve prediction method - Google Patents
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Description
本発明は、駆動プーリ及び従動プーリに亘って巻き掛けられるベルトの、スリップ率と軸トルク(又はスリップ率と有効張力、あるいはスリップ率と軸動力)との関係を示す伝達性能曲線を予測する方法に関する。 The present invention predicts a transmission performance curve indicating a relationship between a slip ratio and a shaft torque (or slip ratio and effective tension, or slip ratio and shaft power) of a belt wound around a drive pulley and a driven pulley. About.
プーリを介して動力を伝達する摩擦伝動ベルトの伝達性能を評価する際、スリップ率と軸トルク(又は有効張力、あるいは軸動力)との関係を示す伝達性能曲線(実施形態中の図6参照)が用いられている(例えば、特許文献1参照)。許容限度のスリップ率での軸トルクが大きいほど、ベルトの伝達性能は高いと評価される。 When evaluating the transmission performance of a friction transmission belt that transmits power via a pulley, a transmission performance curve showing the relationship between the slip ratio and shaft torque (or effective tension or shaft power) (see FIG. 6 in the embodiment) Is used (see, for example, Patent Document 1). The higher the shaft torque at the allowable slip ratio, the higher the belt transmission performance.
従来から、このような伝達性能曲線は、例えば図8に示すような駆動プーリ22と従動プーリ24に亘ってベルトBが巻き掛けられた構成のベルト伝動システム21を用いた試験によって求められている。具体的には、まず、従動軸25を無負荷状態として、駆動プーリ22を所定の回転数NB1で回転させる。その後、従動軸25の負荷を徐々に増加させて、その過程で、従動プーリ24の回転数NB2を測定すると共に、回転数NB2ごとの従動プーリ24の軸トルクTRQを測定して、従動軸25と駆動軸23の回転数比iと軸トルクTRQとの関係を求める。スリップ率Sは、回転数比iを用いて下記数式1により得られるため、スリップ率Sと軸トルクTRQとの関係が求められ、伝達性能曲線を得ることができる。
Conventionally, such a transmission performance curve is obtained by a test using a
ここで、i=NB2/NB1とする。i0:無負荷時の回転数比、i:回転数比
Here, i = N B2 / N B1 is set. i 0 : Speed ratio at no load, i: Speed ratio
しかしながら、上述した試験によって得られる伝達性能曲線は、試験に用いたベルト伝動システムと同一のレイアウトでのベルトの伝達性能を示すものであり、プーリの径や、ベルト長さ等を変更する場合には、そのたびに試験を行う必要があり、多大な時間とコストを要していた。 However, the transmission performance curve obtained by the above-described test shows the belt transmission performance in the same layout as the belt transmission system used in the test. When changing the pulley diameter, belt length, etc. Had to be tested each time, requiring a lot of time and cost.
そこで、本発明の目的は、伝達性能曲線の対象となるレイアウト及び走行条件での試験を行わなくても、ベルトの伝達性能曲線を予測することのできる伝達性能曲線予測方法を提案することである。 Therefore, an object of the present invention is to propose a transmission performance curve prediction method capable of predicting a transmission performance curve of a belt without performing a test under a layout and running conditions that are targets of the transmission performance curve. .
請求項1のベルトの伝達性能曲線予測方法は、駆動プーリと従動プーリに亘って巻き掛けられるベルトの、スリップ率と軸トルクとの関係を示す伝達性能曲線を予測する方法であって、前記ベルトの摩擦係数と滑り速度との関係を示すμ―v特性を取得するμ―v特性取得工程と、前記駆動プーリ及び前記従動プーリの半径と巻き付き角、スパン長、初期張力、及び前記μ―v特性から、前記ベルトの滑り速度と有効張力との関係を示すv―TE特性を導出するv―TE特性導出工程と、前記v―TE特性の滑り速度を、前記駆動プーリの周速度を用いてスリップ率に変換すると共に、前記v―TE特性の有効張力を、前記駆動プーリ又は前記従動プーリの半径を用いて軸トルクに変換することによって、前記ベルトの伝達性能曲線を予測する伝達性能曲線予測工程と、を有することを特徴とする。
The belt transmission performance curve prediction method according to
この構成によると、まず、μ―v特性取得工程において、ベルトのμ―v特性を取得する。なお、μ―v特性は、ベルトが巻き掛けられるプーリの径、巻き付け角、及びベルトの走行速度等に依存せず、ベルト固有の特性とプーリの材質によって決まるものである。次に、μ―v特性を用いて、駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けられるベルトの滑り速度と有効張力との関係(v―TE特性)を計算によって求める。なお、有効張力とは、ベルトの張り側張力と、緩み側張力との差のことであり、ベルトの滑り速度とは、プーリに対するベルトの相対的な移動速度のことである。最後に、得られたv―TE特性の滑り速度と有効張力を、それぞれスリップ率と軸トルクに変換することにより、スリップ率と軸トルクとの関係を示す伝達性能曲線を予測している。 According to this configuration, first, in the μ-v characteristic acquisition step, the μ-v characteristic of the belt is acquired. The μ-v characteristic does not depend on the diameter of the pulley around which the belt is wound, the winding angle, the running speed of the belt, and the like, and is determined by the characteristic of the belt and the material of the pulley. Next, using the μ-v characteristic, the relationship (v-T E characteristic) between the slipping speed of the belt wound around the driving pulley and the driven pulley and the effective tension is obtained by calculation. The effective tension is a difference between the tension on the tension side and the tension on the loose side of the belt, and the slip speed of the belt is a relative moving speed of the belt with respect to the pulley. Finally, the sliding speed and the effective tension of the resulting v-T E characteristics, by converting the slip ratio and the shaft torque respectively, predicts the transfer performance curve showing the relationship between the slip ratio and the axial torque.
このように、ベルトのμ―v特性を用いることによって、所望のレイアウト及び走行条件での伝達性能曲線を予測することができるため、従来のように伝達性能曲線の対象となるレイアウト及び走行条件での試験を行わなくても伝達性能曲線を得ることができる。
従って、たとえ駆動プーリ及び従動プーリの半径や初期張力等を変更しても、新たに試験を行う必要がなく、従来のように試験によって伝達性能曲線を求める場合に比べて、時間とコストを軽減することができる。
As described above, since the transfer performance curve under a desired layout and running condition can be predicted by using the μ-v characteristic of the belt, the layout and the running condition that are the targets of the transfer performance curve as in the conventional case. A transmission performance curve can be obtained without performing the above test.
Therefore, even if the radius and initial tension of the driving pulley and driven pulley are changed, there is no need to perform a new test, which saves time and cost compared to the case where the transmission performance curve is obtained by the conventional test. can do.
請求項2のベルトの伝達性能曲線予測方法は、請求項1において、前記μ―v特性取得工程が、試験用駆動プーリと試験用従動プーリと複数のアイドラープーリとに亘って前記ベルトが懸架された構成の試験装置を用い、前記試験用従動プーリの回転軸を無負荷として、前記試験用駆動プーリを所定の回転数で回転させた状態から、前記試験用従動プーリの回転軸の負荷を徐々に増加させて、前記試験用従動プーリに対する前記ベルトの滑り速度を増加させながら、前記滑り速度を測定すると共に、前記滑り速度ごとの前記従動プーリの緩み側張力及び張り側張力を測定する測定工程と、前記測定工程により得られる、前記滑り速度ごとの緩み側張力と張り側張力の張力比と、前記試験用従動プーリに対するベルトの巻き付け角とを用いて、摩擦係数を求めて、前記μ―v特性を導出するμ―v特性導出工程とを有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for predicting a transmission performance curve of a belt according to the first aspect, wherein the μ-v characteristic acquisition step is such that the belt is suspended across a test driving pulley, a test driven pulley, and a plurality of idler pulleys. From the state where the test driven pulley is rotated at a predetermined rotational speed with the test driven pulley rotating shaft unloaded using the test apparatus having the above configuration, the load on the test driven pulley rotating shaft is gradually increased. And measuring the sliding speed while increasing the sliding speed of the belt with respect to the test driven pulley, and measuring the slack side tension and the tension side tension of the driven pulley for each sliding speed. And the tension ratio of the slack side tension and the tension side tension for each sliding speed obtained by the measurement step, and the winding angle of the belt with respect to the test driven pulley, Seeking friction coefficient, and having a mu-v characteristic deriving step of deriving the mu-v characteristic.
このμ―v特性取得工程においては、試験用従動プーリに対するベルトの滑り速度を変化させる試験を行い、滑り速度ごとの張り側張力と緩み側張力を測定し、摩擦係数が張力比の関数であることを利用して、滑り速度と摩擦係数との関係を示すμ―v特性を導出している。導出されたμ―v特性は、ベルト固有の特性とプーリ材質によって決まるものであるため、プーリ材質が同じであれば、前記駆動プーリ及び前記従動プーリの半径やスパン長等を変更する場合であっても、同一のμ―v特性を用いて伝達性能曲線を予測することができる。
また、このμ―v特性取得工程で行う試験方法は、伝達性能曲線を測定するための従来の試験方法と同じであることから、比較的精度の高い伝達性能曲線を予測することができる。
In this μ-v characteristic acquisition step, a test is performed to change the belt slip speed with respect to the test driven pulley, the tension side tension and the slack side tension at each slip speed are measured, and the friction coefficient is a function of the tension ratio. Thus, the μ-v characteristic indicating the relationship between the sliding speed and the friction coefficient is derived. Since the derived μ-v characteristic is determined by the characteristic of the belt and the pulley material, if the pulley material is the same, the radius and span length of the driving pulley and the driven pulley may be changed. However, the transmission performance curve can be predicted using the same μ-v characteristic.
Further, since the test method performed in this μ-v characteristic acquisition step is the same as the conventional test method for measuring the transmission performance curve, it is possible to predict the transmission performance curve with relatively high accuracy.
請求項3のベルトの伝達性能曲線予測方法は、請求項1において、前記μ―v特性取得工程が、試験用駆動プーリと試験用従動プーリと複数のアイドラープーリとに亘って前記ベルトが懸架された構成の試験装置を用い、前記試験用従動プーリを回転不能とした状態で、前記試験用駆動プーリの回転数を徐々に増加させて、前記試験用従動プーリに対する前記ベルトの滑り速度を増加させながら、前記滑り速度を測定すると共に、前記滑り速度ごとの前記試験用従動プーリの緩み側張力及び張り側張力を測定する測定工程と、前記測定工程により得られる、前記滑り速度ごとの緩み側張力と張り側張力の張力比と、前記試験用従動プーリに対するベルトの巻き付け角とを用いて、摩擦係数を求めて、前記μ―v特性を導出するμ―v特性導出工程とを有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the method for predicting the transmission performance curve of the belt according to the first aspect, wherein the μ-v characteristic acquisition step is performed by suspending the belt across a test driving pulley, a test driven pulley, and a plurality of idler pulleys. Using the test apparatus having the above-described configuration, with the test driven pulley incapable of rotating, the rotational speed of the test drive pulley is gradually increased to increase the sliding speed of the belt with respect to the test driven pulley. While measuring the sliding speed and measuring the slack side tension and tension side tension of the test driven pulley for each sliding speed, the slack side tension for each sliding speed obtained by the measuring process Using the tension ratio between the tension side and the tension on the tension side and the winding angle of the belt with respect to the test driven pulley, the friction coefficient is obtained and the μ-v characteristic deriving process is derived. Characterized in that it has and.
このμ―v特性取得工程においては、試験用従動プーリに対するベルトの滑り速度を変化させる試験を行い、滑り速度ごとの張り側張力と緩み側張力を測定し、摩擦係数が張力比の関数であることを利用して、滑り速度と摩擦係数との関係を示すμ―v特性を導出している。導出されたμ―v特性は、ベルト固有の特性とプーリ材質によって決まるものであるため、プーリ材質が同じであれば、前記駆動プーリ及び前記従動プーリの半径やスパン長等を変更する場合であっても、同一のμ―v特性を用いて伝達性能曲線を予測することができる。 In this μ-v characteristic acquisition step, a test is performed to change the belt slip speed with respect to the test driven pulley, the tension side tension and the slack side tension at each slip speed are measured, and the friction coefficient is a function of the tension ratio. Thus, the μ-v characteristic indicating the relationship between the sliding speed and the friction coefficient is derived. Since the derived μ-v characteristic is determined by the characteristic of the belt and the pulley material, if the pulley material is the same, the radius and span length of the driving pulley and the driven pulley may be changed. However, the transmission performance curve can be predicted using the same μ-v characteristic.
請求項4のベルトの伝達性能曲線予測方法は、請求項3の前記μ―v特性導出工程において、前記張力比と前記試験用従動プーリの巻き付け角とから求められる摩擦係数μ0を、摩擦係数μ0に対応する滑り速度vと、前記駆動プーリの周速度V1とを用いて、下記数式2によって、補正摩擦係数μに補正し、この補正摩擦係数μを用いて前記μ―v特性を導出することを特徴とする。この構成によると、予測される伝達性能曲線の精度を向上させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for predicting a belt transmission performance curve, wherein, in the μ-v characteristic deriving step of the third aspect, a friction coefficient μ 0 obtained from the tension ratio and a winding angle of the test driven pulley is calculated as a friction coefficient. Using the sliding speed v corresponding to μ 0 and the peripheral speed V 1 of the driving pulley, the corrected friction coefficient μ is corrected by the following
ここで、α及びβは、α=1〜2、β=0.1〜0.3の値をとる定数である。
Here, α and β are constants having values of α = 1 to 2 and β = 0.1 to 0.3.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。
本実施形態のベルトの伝達性能曲線予測方法は、図1に示すような試験装置1を用いてベルトBのμ―v特性を導出して、このμ―v特性を用いて図2に示すようなベルト伝動システム11におけるベルトBの伝達性能曲線を予測するというものである。本実施形態に適用されるベルトBは、摩擦伝動ベルトであれば、平ベルト、Vベルト、Vリブドベルト等の何れであってもよい。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
The belt transmission performance curve prediction method of the present embodiment derives the μ-v characteristic of the belt B by using the
図2に示すように、ベルト伝動システム11は、駆動プーリ(Dr)12と、従動プーリ(Dn)14と、アイドラープーリ(Id)16とに亘ってベルトBが懸架された構成である。駆動プーリ12と従動プーリ14は、それぞれ駆動軸13と従動軸15に連結されている。駆動プーリ12及び従動プーリ14の半径を、それぞれR1、R2とし、駆動プーリ12及び従動プーリ14に対するベルトBの巻き付き角を、それぞれθ1、θ2とする。また、ベルトBの緩み側部分(アイドラープーリ16への巻き付き部分を含む)のスパン長をL1とし、ベルトBの張り側部分のスパン長をL2とする。駆動プーリ12は、図2に示す矢印の方向に回転駆動されるものとする。また、ベルト走行前のベルトBの張力である初期張力をT0とし、駆動プーリ12の回転数をN1とする。
As shown in FIG. 2, the
アイドラープーリ16は、巻き付き角θ1、θ2と、緩み側のスパン長L1を制御するためのものである。また、アイドラープーリ16の回転軸は無負荷である。従って、アイドラープーリ16と駆動プーリ12との間の部分の張力T1と、アイドラープーリ16と従動プーリ14との間の部分の張力T1とは同じである。そのため、駆動プーリ12に対するベルトBの有効張力TEと、従動プーリ14に対するベルトBの有効張力TEとは同じである。なお、有効張力TEとは、ベルトBの張り側張力T2と、緩み側張力T1との差のことである。
The
図1に示す試験装置1は、ベルトBの摩擦係数μと滑り速度vとの関係を示すμ―v特性を取得するためのものである。なお、μ―v特性は、ベルトが巻き掛けられるプーリの径、巻き付け角、及びベルトの走行速度等に依存せず、ベルト固有の特性とプーリの材質によって決まるものである。
The
試験装置1は、試験用駆動プーリ(Dr)2と、試験用従動プーリ(Dn)4と、4つのアイドラープーリ(Id)6〜9とに亘ってベルトBが懸架された構成である。試験用駆動プーリ2と試験用従動プーリ4は、それぞれ駆動軸3と従動軸5に連結されている。なお、試験装置1のレイアウト(試験用駆動プーリ2及び試験用従動プーリ4の径や巻き付き角、スパン長等)は、ベルト伝動システム11のレイアウトと同一でなくてよいが、同一であってもよい。駆動軸3は、図示しないモータに連結されており、このモータによって試験用駆動プーリ2は、図1に示す矢印の方向に回転駆動される。
The
アイドラープーリ6〜9の回転軸は、軸方向に直交する方向に移動可能となっている。アイドラープーリ9は、試験用従動プーリ4に対するベルトBの巻き付き角θA2を制御するためのものである。アイドラープーリ7の回転軸には、デッドウエイト10が連結されている。デッドウエイト10の重さを制御することによって、ベルトBに所望の初期張力を与えると共に、ベルト走行時にベルトBの緩み側張力TA1をほぼ一定に保つことができるようになっている。
The rotation shafts of the idler pulleys 6 to 9 are movable in a direction orthogonal to the axial direction. The idler pulley 9 is for controlling the winding angle θ A2 of the belt B with respect to the test driven
以下、本実施形態の伝達性能曲線の予測方法について説明する。 Hereinafter, the prediction method of the transmission performance curve of this embodiment is demonstrated.
[μ―v特性取得工程]
図3に示すように、まず、試験装置1を用いて試験を行い、ベルトBの摩擦係数μと滑り速度vとの関係を示すμ−v特性を取得する。以下、具体的に説明する。
[Μ-v characteristics acquisition process]
As shown in FIG. 3, first, a test is performed using the
デッドウエイト10を所定の重量に設定して、ベルトBに所定の初期張力を与えてから、従動軸5を無負荷状態として、試験用駆動プーリ2を所定の回転数NA1で回転させる。この時点では、試験用従動プーリ4の周速度VA2とベルトBの走行速度とは同じであるため、試験用従動プーリ4に対するベルトBの滑り速度vは0である。なお、ベルトの滑り速度とは、プーリに対するベルトの相対的な移動速度のことである。
The
その後、従動軸5の負荷を徐々に増加させて、試験用従動プーリ4に対するベルトBの滑り速度vを増加させていく。この過程で、滑り速度vを測定すると共に、滑り速度vごとの試験用従動プーリ4に対するベルトBの緩み側張力TA1及び張り側張力TA2を測定する。なお、ベルトBの走行速度は試験用駆動プーリ2の周速度VA1と同じであるため、滑り速度vは、試験用駆動プーリ2の周速度VA1と試験用従動プーリ4の周速度VA2との差であり、試験用従動プーリ4の回転数NA2を測定することにより、下記数式3で求められる。
Thereafter, the load on the driven
ここで、RA1は試験用駆動プーリ2の半径であり、RA2は試験用従動プーリ4の半径である。
Here, R A1 is the radius of the
また、オイラー理論により、張力比TA2/TA1と摩擦係数μとは、下記数式4の関係が成立する。従って、試験により得られる滑り速度vごとの張力比TA2/TA1から、下記数式4を用いて摩擦係数μを求めることにより、滑り速度vと摩擦係数μとの関係が求められる。
Further, according to Euler's theory, the relationship of the following
ここで、θA2は、試験用従動プーリ4に対するベルトBの巻き付き角である。
Here, θ A2 is a winding angle of the belt B with respect to the test driven
図4(a)は、横軸に滑り速度vをとり、縦軸に滑り速度vに対応する摩擦係数μをプロットしたグラフである。このプロットデータを、最小二乗法等により曲線近似化して、図4(b)に示すようなμ―v特性を導出する。近似式は、例えば下記数式5のような式とする。
FIG. 4A is a graph in which the horizontal axis represents the sliding speed v and the vertical axis represents the friction coefficient μ corresponding to the sliding speed v. The plot data is approximated to a curve by the least square method or the like to derive a μ-v characteristic as shown in FIG. The approximate expression is, for example, an expression like the following
ここで、a、b、cは、定数係数である。
Here, a, b, and c are constant coefficients.
[v―TE特性導出工程]
次に、図3に示すように、取得したμ―v特性と、プーリ半径R1、R2と、巻き付け角θ1、θ2と、スパン長L1、L2と、初期張力T0とを用いて、ベルト伝動システム11におけるベルトBの滑り速度vと有効張力TEとの関係を示すv―TE特性を導出する。
[V- TE characteristic deriving step]
Next, as shown in FIG. 3, the acquired μ-v characteristics, pulley radii R 1 and R 2 , winding angles θ 1 and θ 2 , span lengths L 1 and L 2 , and initial tension T 0 It is used to derive the v-T E characteristics showing the relationship between the sliding velocity v and the effective tension T E of the belt B in the
具体的には、μ―v特性の滑り速度vを幾つか選択して、各滑り速度vに対応する摩擦係数μを、下記数式6又は数式7に代入することにより、各滑り速度vに対応するベルトBの有効張力TEを算出する。これにより、滑り速度vと有効張力TEとの関係(v―TE特性)が求められる。なお、v―TE特性を得るには、数式6に数式5を代入して計算してもよい。
Specifically, by selecting several sliding speeds v of the μ-v characteristic and substituting the friction coefficient μ corresponding to each sliding speed v into the following
ここで、有効張力TEを算出するための上記数式6、7について説明する。
Here it will be described the
ベルト伝動システム11において、ベルト走行時に従動プーリ14の軸トルクが0の場合、巻き付き角θ2の全域で、ベルトBは従動プーリ14に固着しており、滑りは生じない。
In the
プーリ12、14の軸トルクが増加すると(即ち、有効張力TEが増加すると)、有効張力TEによりベルトBの弾性変形伸びが生じ、この伸びに相当する分だけ、ベルトBがプーリ12、14上で滑る。巻き付き部分におけるこの滑り分の角度を、滑り角φとする。プーリ12、14の巻き付き部分のうち角度θ1−φ、θ2−φの領域では、ベルトBはプーリ12、14に固着している。なお、有効張力TEは、プーリ12、14に対して共通であるため、有効張力TEによるベルトBの伸びにより生じる滑り角φも、プーリ12、14で共通である。図5に示すように、便宜上、プーリ12、14上の滑り角φの領域を滑り域とし、角度θ1−φ、θ2−φの領域を固着域とする。
When the shaft torque of the
滑り域においてオイラー理論が成立するため、緩み側張力T1と張り側張力T2との張力比T2/T1は下記数式8で表される。なお、数式8中の摩擦係数μφは、滑り域での摩擦係数を示している。
Since Euler's theory is established in the slip region, the tension ratio T 2 / T 1 between the slack side tension T 1 and the tension side tension T 2 is expressed by the following
上記数式8と、有効張力TEの定義式(TE=T2−T1)とから、張力T1、T2は、それぞれ、有効張力TEの関数として下記数式9のように表される。
The
ここで、ベルト伝動システム11において、長さsの領域でのベルトの張力をT(s)、ヤング率をE、断面積をAとすると、ベルトBの全伸び量ΔLは、下記数式10で表される。
Here, in the
初期張力T0の設定時(停止時)と走行時のベルトの全長が同じである、換言すると、ベルトの全伸び量が常に同じであることから、下記数式11が成立する。 Since the total length of the belt at the time of setting the initial tension T 0 (at the time of stopping) is the same as that at the time of traveling, in other words, the total elongation of the belt is always the same.
詳細な導出過程は省略するが、この数式11から下記数式12が導出される。なお、数式11から数式12への導出過程は、「大倉 清,龍巳 良彦,『摩擦伝動ベルトの初期張力と走行時張力の関係について』,日本機械学会2006年度年次大会講演論文集(4)[2006‐9.18〜22,熊本市]」に記載されている。
Although the detailed derivation process is omitted, the following
数式12に、数式9のT1、T2をそれぞれ代入することにより、下記数式13が得られる。
By substituting T 1 and T 2 of Equation 9 into
滑り角φは、プーリ12、14の軸トルクの増加に伴って増加し、θ1>θ2の場合、滑り角φはまず角度θ2に達する。このとき、ベルトBは従動プーリ14上で巻き付き部分の全領域で滑る。この状態を全滑り状態という。従って、上記数式13にφ=θ2を代入すると、従動プーリ14で全滑りとなったときの有効張力TEが表わされる。このとき、数式13中のμφは、巻き付き角θ2全域での摩擦係数μを示す。数式13にφ=θ2を代入した式が、上述した数式6である。
The slip angle φ increases as the shaft torque of the
一方、θ1<θ2の場合、滑り角φは増加していくと、まず角度θ1に達する。このとき、ベルトBは駆動プーリ12上で全滑り状態となる。上記数式13にφ=θ1を代入すると、上述した数式7が得られ、駆動プーリ12で全滑りとなったときの有効張力TEが表される。
On the other hand, when θ 1 <θ 2 , as the slip angle φ increases, the angle θ 1 is first reached. At this time, the belt B is fully slipped on the
[伝達性能曲線予測工程]
次に、図3に示すように、得られたv―TE特性を用いて、伝達性能曲線を予測する。
[Transfer performance curve prediction process]
Next, as shown in FIG. 3, a transfer performance curve is predicted using the obtained vTE characteristic.
具体的には、まず、v―TE特性の滑り速度vをスリップ率Sに変換する。
θ1>θ2の場合、従動プーリ14で全滑り状態となる一方、駆動プーリ12では全滑りに達していないため、ベルトBの走行速度をVBとすると、スリップ率Sの算出式は下記数式14のようになる。
Specifically, first, the slip speed v of the v−T E characteristic is converted into the slip ratio S.
When θ 1 > θ 2 , the driven
一方、θ1<θ2の場合には、駆動プーリ12で全滑り状態となる一方、従動プーリ14では全滑りに達していないため、スリップ率Sの算出式は下記数式15のようになる。従って、θ1とθ2の大小関係に関わらず、スリップ率Sは、下記数式16で求められる。
On the other hand, in the case of θ 1 <θ 2 , the
また、v―TE特性の有効張力TEを、下記数式17によって、従動プーリ14の軸トルクTRQ2に変換する。
Further, the effective tension T E of v-T E characteristics, the following formula 17 is converted into axial torque T RQ2 of the driven
このように、v―TE特性の滑り速度vと有効張力TEを、それぞれスリップ率Sと軸トルクTRQ2に変換することにより、スリップ率Sと軸トルクTRQ2との関係が求められ、図6に示すような伝達性能曲線が得られる。以上により、ベルト伝動システム11における所定の走行条件でのベルトの伝達性能曲線を予測することができる。
Thus, the v-T E characteristics sliding velocity v and the effective tension T E of, by converting the slip ratio S and the axial torque T RQ2 each, the relationship between slip ratio S and the axial torque T RQ2 is determined, A transmission performance curve as shown in FIG. 6 is obtained. As described above, it is possible to predict the belt transmission performance curve under the predetermined traveling condition in the
以上説明したように、ベルトBのμ―v特性を用いることによって、所望のレイアウト及び走行条件での伝達性能曲線を予測することができるため、従来のようにベルト伝動システム11を用いた試験を行わなくても伝達性能曲線を得ることができる。
従って、たとえ駆動プーリ12及び従動プーリ14の半径や初期張力等を変更しても、新たに試験を行う必要がなく、従来のように試験によって伝達性能曲線を求める場合に比べて、時間とコストを軽減することができる。
As described above, since the transmission performance curve in a desired layout and running condition can be predicted by using the μ-v characteristic of the belt B, the test using the
Therefore, even if the radius and initial tension of the driving
また、試験装置1を用いた試験により取得したμ―v特性は、試験装置1のプーリ12、14の径、巻き付け角、及びベルトの走行速度等に依存せず、ベルト固有の特性とプーリ材質によって決まるものであるため、プーリ材質が同じであれば、プーリ12、14の半径やスパン長等を変更しても、同一のμ―v特性を用いて伝達性能曲線を予測することができる。
Further, the μ-v characteristic obtained by the test using the
なお、本実施形態では、伝達性能曲線の横軸を、従動プーリ14の軸トルクTRQ2としたが、駆動プーリ12の軸トルクTRQ1としてもよい。
In the present embodiment, the horizontal axis of the transmission performance curves, but the shaft torque T RQ2 of the driven
また、伝達性能曲線の横軸を、有効張力TEとしてもよく、駆動プーリ12の軸動力W1又は従動プーリ14の軸動力W2としてもよい。なお、軸動力W1、W2は、それぞれ下記数式18によって求められる。
Also, the horizontal axis of the transmission performance curves may be effective tension T E, it may be the shaft power W 2 of shaft power W 1 or the driven
<第2実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
本実施形態のベルトの伝達性能曲線予測方法は、μ―v特性取得工程が異なる点以外は、第1実施形態と同様の工程により伝達性能曲線を予測している。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The belt transmission performance curve prediction method of this embodiment predicts a transmission performance curve by the same process as that of the first embodiment except that the μ-v characteristic acquisition process is different.
本実施形態のμ―v特性取得工程では、前記第1実施形態で用いた試験装置1と同様の
構成の試験装置1を用いる。以下、本実施形態のμ―v特性取得工程について具体的に説
明する。
The mu-v characteristic acquisition step of the present embodiment, using the
デッドウエイト10を所定の重量に設定して、ベルトBに所定の初期張力を与えてから、従動軸5を固定して、試験用従動プーリ4を回転不能とする。この状態で、試験用駆動プーリ2の回転数NA1を0から徐々に増加させて、試験用従動プーリ4に対するベルトBの滑り速度vを増加させていく。この過程で、滑り速度vを測定すると共に、滑り速度vごとの試験用従動プーリ4に対するベルトBの緩み側張力TA1及び張り側張力TA2を測定する。試験用従動プーリ4の周速度が0のため、試験用従動プーリ4に対するベルトBの滑り速度vは、試験用駆動プーリ2の周速度VA1と同じである。
The
前記第1実施形態と同様に、測定により得られた滑り速度vごとの張力比TA2/TA1と試験用従動プーリ4の巻き付け角θA2とを用いて、上述した数式4により、摩擦係数を求める。得られた摩擦係数をμ0とする。
Similar to the first embodiment, using the tension ratio T A2 / T A1 for each sliding speed v obtained by measurement and the winding angle θ A2 of the driven
次に、この摩擦係数μ0を、摩擦係数μ0に対応する滑り速度vと、ベルト伝動システム11の駆動プーリ12の周速度V1とを用いて、下記数式19によって、補正摩擦係数μに補正する。
Next, the friction coefficient μ 0 is converted into a corrected friction coefficient μ using the following equation 19 using the slip speed v corresponding to the friction coefficient μ 0 and the peripheral speed V 1 of the
ここで、α及びβは、α=1〜2、β=0.1〜0.3の値をとる定数である。
Here, α and β are constants having values of α = 1 to 2 and β = 0.1 to 0.3.
前記第1実施形態と同様に、横軸に滑り速度vをとり、縦軸に滑り速度vに対応する補正摩擦係数μをプロットした後、曲線近似化して、μ―v特性を導出する。 Similar to the first embodiment, the horizontal axis represents the slip velocity v, the vertical axis represents the corrected friction coefficient μ corresponding to the slip velocity v, and then the curve is approximated to derive the μ-v characteristic.
導出されたμ―v特性を用いて、前記第1実施形態と同様の手順により、伝達性能曲線を予測する。本実施形態の伝達性能曲線の予測方法によると、前記第1実施形態と同様の効果が得られる。 Using the derived μ-v characteristic, a transmission performance curve is predicted by the same procedure as in the first embodiment. According to the transfer performance curve prediction method of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
ここで、摩擦係数μ0を補正摩擦係数μに補正する理由について説明する。
前記第1実施形態では、従動軸5の負荷を徐々に増加させる試験を行ってμ―v特性を取得しているが、この試験方法は、伝達性能曲線を測定するための従来の試験方法と同じであり、試験用従動プーリ4は回転しているため、試験用従動プーリ4上のベルトのスリップ率は0又は有限値となる。
これに対して、本実施形態では、従動軸5を固定して駆動軸3の回転数を徐々に増加させる試験を行ってμ―v特性を取得しており、試験用従動プーリ4は停止状態にあるため、試験用従動プーリ4上のスリップ率は常に100%となる。
このような差異から、両試験により得られるμ―v特性は若干異なるものとなるが、伝達性能を測定する場合と同様の試験方法で得られるμ―v特性をそのまま用いる前記第1実施形態は、比較的精度の高い伝達性能曲線を予測することができる。
Here, the reason why the friction coefficient μ 0 is corrected to the corrected friction coefficient μ will be described.
In the first embodiment, the μ-v characteristic is obtained by performing a test for gradually increasing the load of the driven
On the other hand, in the present embodiment, a μ-v characteristic is acquired by performing a test in which the driven
Due to these differences, the μ-v characteristics obtained by the two tests are slightly different. However, the first embodiment using the μ-v characteristics obtained by the same test method as in the case of measuring the transmission performance is the same as in the first embodiment. A relatively high accuracy transmission performance curve can be predicted.
そこで、本実施形態では、前記第1実施形態で得られるμ―v特性とほぼ同じμ―v特性になるように補正している。補正摩擦係数μを用いてμ―v特性を導出することにより、張力比TA2/TA1から得られる摩擦係数μ0をそのまま用いてμ―v特性を導出した場合に比べて高精度であって、前記第1実施形態とほぼ同じ程度の精度の伝達性能曲線を予測することができる。 Therefore, in the present embodiment, correction is made so that the μ-v characteristic substantially the same as the μ-v characteristic obtained in the first embodiment is obtained. By deriving the μ-v characteristic using the corrected friction coefficient μ, the accuracy is higher than when the μ-v characteristic is derived using the friction coefficient μ 0 obtained from the tension ratio T A2 / T A1 as it is. Thus, it is possible to predict a transmission performance curve with almost the same accuracy as in the first embodiment.
なお、補正に用いる上記数式19は、実際に、前記第1実施形態の試験方法と本実施形態の試験方法でそれぞれμ―v特性を求めて、その結果を比較することにより得た式である。 Note that the above Equation 19 used for the correction is an equation obtained by actually obtaining μ-v characteristics by the test method of the first embodiment and the test method of the present embodiment and comparing the results. .
なお、本実施形態では、摩擦係数μ0を補正摩擦係数μに補正してから、μ―v特性の近似式を求めているが、摩擦係数μ0と滑り速度vとの関係を示すμ0―v特性の近似式を求めてから、摩擦係数μ0を補正摩擦係数μに補正して、μ―v特性を導出してもよい。 In the present embodiment, the friction coefficient μ 0 is corrected to the corrected friction coefficient μ and then an approximate expression of the μ−v characteristic is obtained. However, μ 0 indicating the relationship between the friction coefficient μ 0 and the sliding speed v. After obtaining the approximate expression of the −v characteristic, the μ−v characteristic may be derived by correcting the friction coefficient μ 0 to the corrected friction coefficient μ.
また、本実施形態では、上記数式19を用いて摩擦係数μ0を補正しているが、摩擦係数μ0の補正方法は、必ずしも上記数式19によるものに限定されない。 Further, in the present embodiment, by correcting the friction coefficient mu 0 using the above equation 19, the correction method of the coefficient of friction mu 0 is not necessarily limited to those according to the above formula 19.
以上、本発明の実施の形態として、図2に示すベルト伝動システム11の伝達性能曲線を予測する場合を例に挙げて説明したが、本発明を適用できるベルト伝動システムの構成は図2に示すものに限定されない。ベルト伝動システムは、図7や図8に示すような、駆動プーリ(Dr)と、駆動プーリ(Dn)とからなる構成であってもよく、また、図11に示すように、駆動プーリ(Dr)と駆動プーリ(Dn)に加えて、2つ以上のアイドラープーリ(Id)が配置された構成であってもよい。なお、上述したように、アイドラープーリは、巻き付け角とスパン長を制御するためのものであって、アイドラープーリの回転軸は無負荷であるため、アイドラープーリの有無は、予測される伝達性能曲線の精度に影響を与えない。
As described above, as an embodiment of the present invention, the case where the transmission performance curve of the
また、前記第1、第2実施形態では、図1に示す構成の試験装置1を用いてμ―v特性を取得しているが、試験装置1の構成は図1に示すものに限定されるものではない。
In the first and second embodiments, the μ-v characteristic is acquired using the
また、μ―v特性を取得する方法は、前記第1、第2実施形態で述べた方法に限定されるものではなく、これ以外の試験を行って取得してもよい。また、計算のみによって取得してもよい。 Further, the method for acquiring the μ-v characteristic is not limited to the method described in the first and second embodiments, and may be acquired by performing other tests. Moreover, you may acquire only by calculation.
また、本発明のベルトの伝達性能曲線予測方法を実証するために、図8に示すようなベルト伝動システム21におけるベルトの伝達性能曲線について、本発明のベルトの伝達性能曲線予測方法による予測結果と、試験により求めた実測結果とを比較する試験を行った。なお、この試験では、ベルトは、Vリブドベルトを用いた。
In order to verify the belt transmission performance curve prediction method of the present invention, the belt transmission performance curve in the
ベルト伝動システム21の構成及び走行条件は以下の通りである。
[ベルト伝動システム21の構成]
駆動プーリ(Dr)22の半径R1=0.06[m]
従動プーリ(Dn)24の半径R2=0.06[m]
駆動プーリ22に対するベルトの巻き付き角θ1=π[rad]
従動プーリ24に対するベルトの巻き付き角θ2=π[rad]
ベルトの緩み側部分のスパン長L1=0.426[m]
ベルトの張り側部分のスパン長L2=0.426[m]
[ベルト伝動システム21の走行条件]
駆動プーリ22の回転数N1=2000[rpm]
ベルトの初期張力T0=100[N]及び150[N]
The configuration and running conditions of the
[Configuration of belt transmission system 21]
Radius R 1 of the driving pulley (Dr) 22 = 0.06 [m]
Radius R 2 of driven pulley (Dn) 24 = 0.06 [m]
Belt winding angle θ 1 = π [rad] with respect to the drive
The winding angle θ 2 of the belt with respect to the driven
Span length L 1 of the loose side portion of the belt = 0.426 [m]
Span length L 2 of the belt tension side portion = 0.426 [m]
[Running conditions of belt transmission system 21]
The rotational speed N 1 of the
Initial belt tension T 0 = 100 [N] and 150 [N]
本発明の実施例では、まず、前記第1、第2実施形態で用いた図1に示す試験装置1を用いて試験を行い、μ―v特性(及びμ0―v特性)を導出した。
試験方法は、前記第2実施形態と同様に、試験装置1の従動軸5を固定した状態で、駆動軸3の回転数を徐々に増加させて、滑り速度vを測定すると共に、滑り速度ごとの試験用従動プーリ4の緩み側張力TA1及び張り側張力TA2を測定した。なお、緩み側張力TA1は、デッドウエイト10の重さで決まる初期張力TA0とした。張り側張力TA2は、従動軸5に設置した軸トルク測定装置の測定結果から有効張力TEAを算出して、TA2=TEA+TA1により求めた。
In the examples of the present invention, first, a test was performed using the
As in the second embodiment, in the test method, the driven
上述した数式4を用いて張力比TA2/TA1から摩擦係数μ0を算出し、横軸に滑り速度v、縦軸に滑り速度vに対応する摩擦係数μ0をプロットしてから、上述した数式5により近似化してμ0―v特性を得た。その結果を図9に細線で示す。
The friction coefficient μ 0 is calculated from the tension ratio T A2 / T A1 using Equation 4 described above, and the friction coefficient μ 0 corresponding to the slip speed v is plotted on the horizontal axis and the friction coefficient μ 0 is plotted on the vertical axis. The μ 0 -v characteristic was obtained by approximating with
次に、この摩擦係数μ0を、下記数式20を用いて補正摩擦係数μに補正して、図9に太線で示すμ―v特性を得た。
Next, this friction coefficient μ 0 was corrected to a corrected friction coefficient μ using the following
ここで、V1は、駆動プーリ22の周速度である。
Here, V 1 is the peripheral speed of the
得られたμ―v特性又はμ0―v特性を用いて、前記第1実施形態で述べたv―TE特性導出工程及び伝達性能曲線予測工程を経て、図10に示す実施例1〜4の伝達性能曲線を予測した。なお、実施例1、2では、μ―v特性を用い、実施例3、4では、μ0―v特性を用いた。また、実施例1、3は、初期張力T0を100[N]とし、実施例2、4は、初期張力T0を150[N]とした。 Using the obtained μ-v characteristic or μ 0 -v characteristic, the v- TE characteristic deriving step and the transfer performance curve predicting step described in the first embodiment are performed, and examples 1 to 4 shown in FIG. The transfer performance curve was predicted. In Examples 1 and 2, μ-v characteristics were used, and in Examples 3 and 4, μ 0 -v characteristics were used. In Examples 1 and 3, the initial tension T 0 was set to 100 [N], and in Examples 2 and 4, the initial tension T 0 was set to 150 [N].
一方、図8に示すベルト伝動システム21により試験を行って、伝達性能曲線を算出した。その結果を、図10に実測結果1、2として示す。なお、実測結果1では、初期張力T0を100[N]とし、実測結果2では、初期張力T0を150[N]とした。
On the other hand, a test was performed using the
実測結果1、2では、従動軸25を無負荷状態として、駆動軸23を回転数N1(NB1)で回転させた後、従動軸25の負荷を徐々に増加させながら、従動プーリ24の回転数NB2を測定すると共に、回転数NB2ごとの従動軸25の軸トルクTRQを測定し、両プーリ22、24の回転数比iから上述の数式1によりスリップ率Sを算出して、伝達性能曲線を求めた。
In the
図10の結果から、実施例の伝達性能曲線は、実測結果の伝達性能曲線にほぼ一致していることがわかる。特に、μ―v特性を用いた実施例1、2の伝達性能曲線は、μ0―v特性を用いた実施例3、4の伝達性能曲線に比べて、より実測結果に近く、精度が高いことがわかる。 From the result of FIG. 10, it can be seen that the transmission performance curve of the example substantially matches the transmission performance curve of the actual measurement result. In particular, the transmission performance curves of Examples 1 and 2 using the μ-v characteristic are closer to the actual measurement results and have higher accuracy than the transmission performance curves of Examples 3 and 4 using the μ 0- v characteristic. I understand that.
また、図11に示すようなベルト伝動システム31におけるベルトの伝達性能曲線について、本発明のベルトの伝達性能曲線予測方法による予測結果と、試験により求めた実測結果とを比較する試験を行った。この試験では、ベルトは、リブ数が6のVリブドベルトを用いた。
Further, with respect to the belt transmission performance curve in the
図11に示すように、ベルト伝動システム31は、駆動プーリ(Dr)32と駆動プーリ(Dn)34と、2つのアイドラープーリ(Id)36、37とを有する。ベルト伝動システム31の構成及び走行条件は以下の通りである。
[ベルト伝動システム31の構成]
駆動プーリ32の半径R1=0.06[m]
従動プーリ34の半径R2=0.05[m]
駆動プーリ32に対するベルトの巻き付き角θ1=2.3719[rad]
従動プーリ34に対するベルトの巻き付き角θ2=1.0961[rad]
ベルトの緩み側部分のスパン長L1=0.4153[m]
ベルトの張り側部分のスパン長L2=0.5514[m]
[ベルト伝動システム31の走行条件]
駆動プーリ32の回転数N1=1634[rpm]
1リブ当たりの初期張力T0=70[N/rib]
As shown in FIG. 11, the
[Configuration of belt transmission system 31]
Radius R 2 of the driven
The winding angle θ 1 of the belt with respect to the drive
The winding angle θ 2 of the belt with respect to the driven
Span length L 1 = 0.4153 [m] at the loose side of the belt
Span length L 2 of the belt tension side portion = 0.514 [m]
[Running conditions of belt transmission system 31]
The rotational speed N 1 of the driving
Initial tension T 0 per rib = 70 [N / rib]
本発明の実施例では、まず、ベルト伝動システム31と同じ構成の試験装置を用いて試験を行って、μ―v特性を導出した。
試験方法は、前記第1実施形態と同様に、従動軸35を無負荷状態として、駆動プーリ32を所定の回転数NA1で回転させた状態から、従動軸35の負荷を徐々に増加させて、滑り速度vを測定すると共に、滑り速度ごとの従動プーリ34の緩み側張力TA1及び張り側張力TA2を測定した。測定方法は、上述の実施例1〜4と同様とした。その後、上述した数式4を用いて張力比TA2/TA1から摩擦係数μを算出して、μ―v特性を導出した。
In the example of the present invention, first, a μ-v characteristic was derived by performing a test using a test apparatus having the same configuration as the
Test method, as in the first embodiment, the driven
得られたμ―v特性を用いて、前記第1実施形態で述べたv―TE特性導出工程の後、v―TE特性の滑り速度vをスリップ率Sに変換して、スリップ率Sと、1リブ当たりの有効張力TEとの関係を示す伝達性能曲線を予測した。その結果を、図12に実施例5として示す。 Using the obtained μ-v characteristic, after the v-T E characteristic deriving step described in the first embodiment, the slip speed v of the v-T E characteristic is converted into the slip ratio S, and the slip ratio S If predicted the transfer performance curve showing the relationship between the effective tension T E per rib. The result is shown as Example 5 in FIG.
一方、図11に示すベルト伝動システム31により試験を行って、伝達性能曲線を算出した。その結果を、図12に実測結果3として示す。
On the other hand, a test was performed using the
実測結果3では、従動軸35を無負荷状態として、駆動軸33を回転数N1(NB1)で回転させた後、従動軸35の負荷を徐々に増加させながら、従動プーリ34の回転数NB2を測定すると共に、回転数NB2ごとの従動軸35の軸トルクTRQを測定した。両プーリ22、24の回転数比iから上述の数式1によりスリップ率Sを算出すると共に、軸トルクTRQとプーリ半径R2とから有効張力TE(=TRQ/R2)を求めて、スリップ率Sと1リブ当たりの有効張力TEとの関係を示す伝達性能曲線を求めた。
In the
図12の結果から、実施例5の伝達性能曲線は、実測結果3の伝達性能曲線にほぼ一致していることがわかる。
From the result of FIG. 12, it can be seen that the transmission performance curve of Example 5 substantially matches the transmission performance curve of the
1 試験装置
2 試験用駆動プーリ
3 駆動軸
4 試験用従動プーリ
5 従動軸
6〜9 アイドラープーリ
10 デッドウエイト
11、21、31 ベルト伝動システム
12、22、32 駆動プーリ
13、23、33 駆動軸
14、24、34 従動プーリ
15、25、35 従動軸
16、36、37 アイドラープーリ
B ベルト
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ベルトの摩擦係数と滑り速度との関係を示すμ―v特性を取得するμ―v特性取得工程と、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリの半径と巻き付き角、スパン長、初期張力、及び前記μ―v特性から、前記ベルトの滑り速度と有効張力との関係を示すv―TE特性を導出するv―TE特性導出工程と、
前記v―TE特性の滑り速度を、前記駆動プーリの周速度を用いてスリップ率に変換すると共に、前記v―TE特性の有効張力を、前記駆動プーリ又は前記従動プーリの半径を用いて軸トルクに変換することによって、前記ベルトの伝達性能曲線を予測する伝達性能曲線予測工程と、
を有することを特徴とするベルトの伝達性能曲線予測方法。 A method for predicting a transmission performance curve indicating a relationship between a slip ratio and a shaft torque of a belt wound around a driving pulley and a driven pulley,
A μ-v characteristic acquisition step of acquiring a μ-v characteristic indicating a relationship between a friction coefficient of the belt and a slip speed;
From the radius and winding angle of the drive pulley and the driven pulley, the span length, the initial tension, and the μ-v characteristic, the v-T E characteristic indicating the relationship between the belt sliding speed and the effective tension is derived v- A TE characteristic deriving step;
The slip speed of the v-T E characteristic is converted into a slip ratio using the peripheral speed of the drive pulley, and the effective tension of the v-T E characteristic is converted using the radius of the drive pulley or the driven pulley. A transmission performance curve prediction step of predicting the transmission performance curve of the belt by converting into shaft torque;
A belt transmission performance curve prediction method comprising:
試験用駆動プーリと試験用従動プーリと複数のアイドラープーリとに亘って前記ベルトが懸架された構成の試験装置を用い、前記試験用従動プーリの回転軸を無負荷として、前記試験用駆動プーリを所定の回転数で回転させた状態から、前記試験用従動プーリの回転軸の負荷を徐々に増加させて、前記試験用従動プーリに対する前記ベルトの滑り速度を増加させながら、前記滑り速度を測定すると共に、前記滑り速度ごとの前記従動プーリの緩み側張力及び張り側張力を測定する測定工程と、
前記測定工程により得られる、前記滑り速度ごとの緩み側張力と張り側張力の張力比と、前記試験用従動プーリに対するベルトの巻き付け角とを用いて、摩擦係数を求めて、前記μ―v特性を導出するμ―v特性導出工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のベルトの伝達性能曲線予測方法。 The μ-v characteristic acquisition step includes:
Using a test device having a configuration in which the belt is suspended across a test drive pulley, a test driven pulley, and a plurality of idler pulleys, with the rotating shaft of the test driven pulley being unloaded, the test drive pulley is The sliding speed is measured while gradually increasing the load on the rotating shaft of the test driven pulley from the state rotated at a predetermined rotational speed to increase the sliding speed of the belt relative to the test driven pulley. And a measuring step for measuring the slack side tension and the tension side tension of the driven pulley for each sliding speed;
Using the tension ratio between the slack side tension and the tension side tension obtained by the measurement step and the winding angle of the belt with respect to the test driven pulley, a friction coefficient is obtained, and the μ-v characteristic is obtained. A μ-v characteristic deriving step for deriving
The belt transmission performance curve prediction method according to claim 1, wherein:
試験用駆動プーリと試験用従動プーリと複数のアイドラープーリとに亘って前記ベルトが懸架された構成の試験装置を用い、前記試験用従動プーリを回転不能とした状態で、前記試験用駆動プーリの回転数を徐々に増加させて、前記試験用従動プーリに対する前記ベルトの滑り速度を増加させながら、前記滑り速度を測定すると共に、前記滑り速度ごとの前記試験用従動プーリの緩み側張力及び張り側張力を測定する測定工程と、
前記測定工程により得られる、前記滑り速度ごとの緩み側張力と張り側張力の張力比と、前記試験用従動プーリに対するベルトの巻き付け角とを用いて、摩擦係数を求めて、前記μ―v特性を導出するμ―v特性導出工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のベルトの伝達性能曲線予測方法。 The μ-v characteristic acquisition step includes:
Using a test apparatus having a configuration in which the belt is suspended across a test drive pulley, a test driven pulley, and a plurality of idler pulleys, the test driven pulley While gradually increasing the number of revolutions to increase the slip speed of the belt relative to the test driven pulley, the slip speed is measured, and the loose tension and tension side of the test driven pulley for each slip speed A measuring process for measuring tension;
Using the tension ratio between the slack side tension and the tension side tension obtained by the measurement step and the winding angle of the belt with respect to the test driven pulley, a friction coefficient is obtained, and the μ-v characteristic is obtained. A μ-v characteristic deriving step for deriving
The belt transmission performance curve prediction method according to claim 1, wherein:
前記張力比と前記試験用従動プーリの巻き付け角とから求められる摩擦係数μ0を、摩擦係数μ0に対応する滑り速度vと、前記駆動プーリの周速度V1とを用いて、下記数式1によって、補正摩擦係数μに補正し、この補正摩擦係数μを用いて前記μ―v特性を導出することを特徴とする請求項3に記載のベルトの伝達性能曲線予測方法。
ここで、α及びβは、α=1〜2、β=0.1〜0.3の値をとる定数である。
In the μ-v characteristic deriving step,
The friction coefficient μ 0 obtained from the tension ratio and the winding angle of the test driven pulley is expressed by the following formula 1 using the sliding speed v corresponding to the friction coefficient μ 0 and the peripheral speed V 1 of the drive pulley. 4. The belt transmission performance curve prediction method according to claim 3, wherein the correction friction coefficient μ is corrected by the correction friction coefficient μ and the μ-v characteristic is derived using the correction friction coefficient μ.
Here, α and β are constants having values of α = 1 to 2 and β = 0.1 to 0.3.
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