動力伝達ベルトのジャンピング

質問

２つの円盤（プーリー）があって、それらの円周に沿って動力伝達のためゴム製のベルトがかかっています。（自転車でチェーンがゴムになり、歯車でないものを想像していただければと思います）

駆動側の円盤をモーターで回したときに、ベルトが円盤を含む面内でジャンピング（振れ）をはじめます。

ベルトによる動力伝達はよく見られる機構だと思います。このジャンピングを解析するための方程式をご存知でしたらご教授ください。また、このジャンピングを防ぐための工夫もご存知でしたら、お願い致します。

回答No.2

kobe-kun · ベストアンサー

＞　このジャンピングを防ぐための工夫もご存知でしたら、

もし「ベルトの精度」が悪ければ、当然振動は発生するでしょうね。
それ以外としては、
---------------
・　質量の大きいベルトの方が。
・　張力の少ないベルトの方が。
・　ベルト周速度の大きい方が。
---------------
振動は起こり易いでしょう。

例えば、「Ｖベルト複数本掛け」では、プーリー溝幅のバラツキや、
ベルト自身の、寸法的なバラツキにより、張力の不揃いが出やすく、
振動に関しても、悪い影響が出易いベルト方式のように思われます。

これらのことを改良したベルト方式として、多数のＶ部分が付いた、
平ベルトに似たＶベルトも、よく使われるようになって来ました。

「Ｖベルト」は張力の不揃い以外に、張力に比べ「質量」が大きい、
と言う傾向も、振動に不利な部分と思われます。

高速で安定して使えるベルトとしては、【 ナイロン芯の平ベルト 】
などが、昔から使われていましたが、「タイミングベルト」などは、
少なくともＶベルトなどより、振動などには有利なはずです。

質問には、何故だか「具体的なベルトの種類」が書かれてないため、
解決方法と聞かれても、具体的な方法は書き難いですね。

どのような状況の質問か良く判りませんが、もし新しく同じ装置を、
作られる機会が有るのでしたら、「振動のし難い種類のベルト」で、
新たに設計し直すのが、一番の早道と言うことになるのでしょうか。

お礼

振動を防ぐための具体的な解決策を示していただき、
有難うございます。

Ｖベルトが使われているのは空気のコンプレッサなのですが、まさしく「Ｖベルト複数本掛け」です。

この方式ですと振動が出易いのですね。
他の方式を使うことができないか考えてみたいと思います。有難うございました。

回答No.1

se-ichi06

経験論で答えてみます。自信はありません。

ベルト（Ｖベルトor歯付ベルト）が振動をする要因はいくつか考えられます。

１．ベルトの張力（テンション）不足によるベルトの滑り
２．ベルト継ぎ目がプーリーに掛かる時に生じるテンションの変化
３．プーリー同士の水平度の狂い
４．プーリー溝の偏摩耗
５．プーリーの大きさの違いによるＶベルトの掛かり角度の違い

ベルトが振動を始めると言うことは、ベルトが引っ張られる部分と緩む部分があると言うことになります。

振動を解消するためには、テンショナー（緊張装置）を儲けると良いかもしれません。

振動解析の方程式ですが・・・
私の頭の中で考えた範囲ですが、駆動機の回転速度とプーリー間の距離から振動周波数が出せそうな・・・
ただし、ベルトはゴム製品である為、均一さがいまいちです。伸びとか摩耗度合いなど。

Ｖベルトの専門家ではありませんが、普段の仕事でＶベルトを扱っているので、経験から書かせて頂きました。

あくまでも参考までに・・・

お礼

>駆動機の回転速度とプーリー間の距離から振動周波数が出せそうな・・・

なるほど、ベルトが回転していても、両端が固定されたゴム製ベルトがはじかれた状態を考えるとよいのかもしれませんね。

それでテンションと振幅の関係が推定できるのかどうか．．．
有難うございました。