ベルト長さ計算ツール
何を計算しますか?
2プーリー、アイドラーなしの非交差オープン駆動で未知の寸法を選びます。
平行な2軸と2つのプーリーからなる単純なオープンベルト駆動について、ベルト経路の幾何学的長さを求めます。プーリー基準径と軸間距離を1つの共通単位(ミリメートルまたはインチ)で入力し、接線と円弧による厳密値を標準的な工学近似値と比較できます。両方の直径とベルト長が同じ基準線(ピッチ、データム、または有効線)を使う場合にのみ意味のある結果になります。呼び長さの目安にし、実際のベルトと取付張力はメーカー資料から選定してください。
オープンベルト長の計算方法
-
1
2つのプーリー径を入力
大・小プーリーを同じピッチ径、データム径、または有効径の基準で測ります。
-
2
軸間距離を入力
プーリー外縁やベルト直線部の間ではなく、2本の軸中心間を測ります。
-
3
結果を確認して適合品を選定
厳密長と近似長を比較し、メーカー仕様から適合する規格ベルトを選びます。
この計算ツールが求めるもの
2つのプーリーを回るオープン(非交差)ベルトの幾何学的経路長です。軸は平行、プーリー溝は整列し、ベルトには2本の外接線による直線部があります。多軸のサーペンタイン経路、クロスベルト、張力は計算しません。
全寸法で同じ基準を使ってください。同期ベルトの長さはピッチラインで規定され、歯ピッチの整数倍でなければなりません。Vベルトのカタログではデータム長、有効長、内周長、外周長のいずれかが使われますが、同じ周長の別名ではありません。たとえば Gates の製品データは有効長と外周長を別々に示し、Optibelt の計算票はベルト種、プーリー径、軸間距離、表示ベルト長を求めます。
オープンベルトの厳密式
記号:
D= 大プーリーの基準径d= 小プーリーの基準径C= 軸間距離Δ = (D − d) ÷ 2α = asin(Δ ÷ C)(ラジアン)
接線と円弧を用いた厳密長:
L_exact = 2√(C² − Δ²) + π(D + d) ÷ 2 + (D − d)α
第1項は2本の直線部、残りはプーリーごとに異なる接触円弧です。接線幾何には C > |D − d| ÷ 2 が必要で、実物のプーリーが重ならない配置では通常 C > (D + d) ÷ 2 も必要です。
標準近似式
一般的な設計近似:
L_approx = 2C + π(D + d) ÷ 2 + (D − d)² ÷ (4C)
2プーリー駆動の初期寸法を求める実用式です。直径差が軸間距離に対して大きくなるほど誤差が増えるため、近い規格長を比較するときは厳密値を使ってください。同径なら両式とも L = 2C + πD になります。
計算例
D = 200 mm、d = 100 mm、C = 500 mm の場合:
Δ = 50 mm、α = asin(0.1) = 0.100167 rad
L_exact = 2√(500² − 50²) + π(200 + 100) ÷ 2 + 100(0.100167)
L_exact = 1,476.24 mm
近似式も小数第2位に丸めると 1,476.24 mm です。この一致はこの形状に限られ、ベルト長の各規定が交換可能という意味ではありません。
検算値
| 大径 | 小径 | 軸間距離 | 厳密長 | 近似長 |
|---|---|---|---|---|
| 100 mm | 100 mm | 400 mm | 1,114.16 mm | 1,114.16 mm |
| 200 mm | 100 mm | 500 mm | 1,476.24 mm | 1,476.24 mm |
| 300 mm | 100 mm | 600 mm | 1,845.02 mm | 1,844.99 mm |
| 8 in | 4 in | 20 in | 59.05 in | 59.05 in |
計算経路から実物ベルトを選ぶまで
一律の張力割合を加えないでください。取付余裕、調整ストローク、測定荷重、ベルト構造、許容初張力は製品と駆動条件で異なります。プーリー基準と表示長さの規定が合う規格ベルトを選び、その正確な長さで実現可能な軸間距離を再計算するか、メーカー指定の調整量を確保します。タイミングベルトは歯数も整数でなければなりません:L = 歯数 × ピッチ。
内周、外周、データム、有効、ピッチ長を一律の差で換算しないでください。差はベルト断面と構造で変わります。プーリー外径もデータム径やピッチ径とは限りません。選んだベルト/プーリー系列の換算資料を確認してください。
最終選定にはメーカーの技術資料を参照してください:
- Gates Timing Belt Theory:ピッチライン長、歯ピッチ、2プーリー幾何。
- Gates Belt Sizing Guide:規格歯数、固定軸間距離、初張力設計。
- Optibelt Drive Calculation Form:メーカー計算に必要な製品・駆動情報。
- Gates Design Power:この幾何学的概算を超える製品別のベルト長、張力、軸荷重設計。
よくある質問
選定したベルト方式で指定されたピッチ径、データム径、または有効径を入力し、外径を無条件に使わないでください。両プーリーで同じ規定を使い、ベルト長の規定にも合わせます。
いいえ。ピッチ、データム、有効、内周、外周は異なる線または測定方法です。差はプロファイルと構造によるため、メーカーの換算資料を使います。
小さな差で最寄りの規格長が変わる場合、特に直径差が軸間距離に比べて大きい場合は厳密値を使います。近似値は初期配置や確認向けです。
できません。整列した2プーリー上の1本のオープンベルトだけを扱います。クロス駆動は別の幾何で、多軸経路では全プーリー、巻方向、接線部が必要です。
含まれません。結果は無負荷の幾何学的経路です。ベルト、測定規定、調整範囲、取付張力は製品別指示から選び、任意の割合を足さないでください。
ピッチライン長を歯ピッチで割り、入手可能な整数歯数を選び、そのカタログピッチ長で最終軸間距離を計算・調整します。かみ合い歯数と張力はメーカー方式で確認します。
共通単位を1つ選びます。単位を切り替えると保存済みの全寸法がまとめて換算されるため、1回の計算で混在させないでください。
通常画面ではプーリー径、軸間距離、単位がサーバーへのリクエストでこのサイトへ送信され、多段階フローでは復元用に URL にも入ります。機密識別子は入力しないでください。
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