タイミングベルトのテンション

質問

こんばんは　タイトルの件ですが、サーボモータを真ん中に配し、左右にLMガイドとボールネジを各1本ずつ配し、LM同士が1つのモノでつなっがっています。各ボールネジには1本ずつタイミングベルトがつながっています。これを上記モータ1つで2つのボールネジを回しモノを動かしているのですが、設計から出ているテンション値(9.8ミリ/1.75kg/1本掛け)では振動、音がひどく、このテンションを16ミリ程にするとやわらかい音になり振動も少ないです。しかし、テンションは緩いと感じています。こういった使い方(1つのモータで2本のタイミングベルトで駆動)をする場合、テンションをゆるくするのは妥当な手段でしょうか？（2本掛けでのテンションを算出する計算式があるのでしょうか？）
ややこしい質問ですが宜しくお願いします

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

サーボモータ+ベルト伝動は相性が悪いです。停止時にモータはハンチングを繰り返すのですが，剛性が低いため振動になります。位置決め精度があまり要求されないのでしたらACモータ+インバータ駆動で停止点にセンサを設ける，搬送速度が比較的低速ならばステッピングモータに変更する手もあります。現状の方式でベルト張力を緩める方法は小手先の対策であり，負荷に負けてベルトが歯飛びしたり寿命を縮める恐れがあります。そして何より位置決め精度がかなり狂うはずです。
2列のリニアガイドに対して，ボールねじも２列ある機構はあまり見かけないのですが，可動部はスパンが広くワークが重いのでしょうか？難しい機構だと思われます。

お礼

早速の回答ありがとうございます
確かに小手先の対策ではあります
ただ、製品としての完成度は高く、納期も迫っており、大掛かりな改造がやりにくい状況にあります
LMガイドのピッチは1200ミリ有り、ボールネジとモータのピッチは700ミリ程度あります。その上の構造物は70kg位の重さです。
振動が出ないことが第一条件なのですが、根本的対策としては、ボールネジを駆動させるのにカップリングを介してモータとつなげる事がベターなのでしょうか？
確かに構想設計段階からのミスであるのかなとは感じています
大変参考になります。
ありがとうございました
今後もご指導宜しくお願いいたします

回答No.4

noname#230359

モーターシャフト１本にかかる横荷重が大きいのでしょう。
ベルト１本で駆動は出来ないのですか？
モーターシャフトにかかる荷重によっては、モーターの騒音も発生します。（しいてはベルトの振動になります）
今はタイミングベルトの伝達動力が多きい物もありますので、ベルト幅を狭く出来ますし、プーリーのバックラッシュを小さくしても騒音に対しては効果的です。

また、サーボモーターの性能によっても振動周波数が違うために騒音レベルが変わります。

回答No.3

noname#230359

諸氏の回答で的を得ていると思います。ボールネジを
１モーターで２本配置されているねらいがよく判りません。速度（回転数）、走行距離が不明ですが、条件によっては、ボールネジ１本にすると問題があるかも知れません。その場合、クリーン対応とかなければチェーンラックでモーターにスプロケット取付という方法もあります。取り合い、モーター容量、ＧＤ２ほか諸条件のチェックは必要ですが、部品点数、コストは
比較的安価に上がります。　ご参考まで

回答No.2

noname#230359

現状の構想を元に根本的な対策をされたいのでしたら，2列のリニアガイド中心に1本ボールねじを置き，サーボモータをカップリングで直結といったところでしょうか。この場合ボールねじの座屈を計算され，ねじ径を御確認ください。それでもまだ振動がおさまらない場合は，リニアガイドまたはボールねじに与圧（動きを重くさせてやる）をかければ良いのですが，サーボのチューニングで逃げられるかもしれません。