Inventor 皮帶與皮帶輪產生器

旋轉機構經常會使用皮帶作為傳動元件，
優點是馬達跟旋轉在相對位置精度上的要求較低，
製作與組裝上的成本相對也會較低，
缺點是皮帶用久了會鬆掉，
另外是如果使用的是有齒的時規皮帶，
在高轉速下容易會有齒囓合造成的振動，
如果是平皮帶雖然可降低振動發生的機會，
卻有可能發生打滑的情況，
還有一種問題是對高精度的旋轉定位會有皮帶拉伸造成的誤差與晃動問題，
我看過好幾個精密定位、高速旋轉誤用皮帶造成難以收拾善後的例子，
皮帶很方便，成本也不高，
但是皮帶的使用上的許多限制還是要謹慎注意。

不管皮帶使用上的限制跟優缺點，
回頭來介紹Inventor所提供的時規皮帶輪與皮帶組設計功能。

跟其他的 DA 功能一樣，
時規皮帶設計功能必須在組合模型中進行，
點選組合功能表中的“設計”-“動力傳輸-““時規皮帶”：

就可以啟用時規皮帶設計對話視窗：

首先要先選擇時規皮帶的型號：

Inventor DA 提供有 29 種 時規皮帶可以選擇...

其實這個第一關對 CAD 支援工程師跟大部份的新進工程師來說是很困難的，
有二十幾種時規皮帶，要挑那一種！？

這個就不是CAD軟體可以幫得上忙的，
必須由工程師自行判斷，
選擇好型號以後，DA 才能幫忙進行尺寸選用與模型產生；
嚴格來說必須要先瞭解 Inventor 所提供的這幾種皮帶的特性與差異，
但是在另外一篇有關皮帶元件的介紹。

這裡先聚焦在 Inventor DA 時規皮帶產生器的使用介紹。

假設我們先選用 "XL" 這個型號，
接下來要選擇皮帶的中間平面位置，
可以點選組合的原點座標平面：

或者是既有模型中的幾何面：

選擇旋轉軸皮帶輪軸段端面
中間面偏移 -10 mm，皮帶輪中心就會在軸端面往內偏移 10 mm
如果輸入 10 mm，就會往外(法線方向)偏移 10 mm

如果以馬達驅動輪為第一輪，旋轉軸從動輪為第二輪，
可以點選下方皮帶輪中的第二個皮帶輪，
使用"依選取的幾何圖形的固定位置"來放置 "2.時規皮帶輪"：

選擇好 "2.時規皮帶輪" 的位置以後，
接下來要進行 "2.時規皮帶輪" 的設計，

選擇設計指南 "直徑"，可以輸入輪齒數，例如上面的 "15" 齒
如果選擇 "傳輸比" 則必須輸入 "比率"，DA 自動根據 "1.時規婆帶輪" 的齒數決定齒數

決定皮帶輪齒數以後，接下來選擇皮帶輪的 "凸緣類型"：

多數情況下，會選擇雙凸緣，避免皮帶滑出脫落

凸緣類型旁的按鈕可以選擇皮帶輪的轉動方向，方向錯誤會出現紅色警告。
其他數字屬於該皮帶輪設計值，
通常設計上會使用標準品不會去更改其數值，。

再來是設定 "1.時規皮帶輪"，
同樣可以改變其齒數等資料，
重點在於調整其位置，以配合適當的皮帶周長，
建議先選擇 "依座標的固定位置"，如下圖：

調整定輸入 皮帶輪 1 相對皮帶輪 2 的 X & Y 座標位置

但是因為這樣會造成皮帶的周長不對，
所以在輸入 X & Y 的值以後，
選擇 "自由滑動位置"可以自動調整獲得相對皮帶長度為整數齒的皮帶輪位置：

自由滑動位置會自動選擇皮帶整數齒數調整皮帶輪位置

另外一個重點在於計算，
可以根據扭力、轉速，協助計算所需要的馬達功率，併檢查皮帶的強度是否滿足扭力傳遞所需：

選擇 "扭矩，速度 --> 功率"進行 "強度檢查"

完成檢查若沒問題，就可以準備輸出模型：

選擇 "建立皮帶做為" - "詳圖"

按下 "確定" 就可以產生模型如下：

完成兩個皮帶輪與皮帶的模型。

補充：

可以增加其他規格的皮帶與皮帶輪組合，如下第一個的 S5M：

但是方法、步驟、作業非常麻煩，除非經常使用到某一種規格的皮帶作設計，
說真的不太建議嘗試，很花時間，
我估計即使是有經驗的熟手，加一個規格至少要花掉 3~5天的時間跑不掉。