ベルト・プーリー速度計算ツール

使い方

1. 駆動プーリー径 D₁（mm）を入力します。
2. 従動プーリー径 D₂（mm）を入力します。
3. 軸間距離 C（mm）を入力します。
4. 駆動回転数 N₁（rpm）を入力し、「計算する」ボタンを押します。

ベルト速度とは？

ベルト速度（Belt Speed）とは、ベルト表面がプーリー上を移動する速さのことで、単位は一般に m/min または m/s で表されます。V = π × D × N / 1000（D：プーリー径 mm、N：回転数 rpm）で求められます。

ベルト速度は伝達動力の計算に直結する基本パラメータです。速度が高いほど同じ張力で大きな動力を伝達できますが、遠心力によるベルト張力の低下やベルト寿命への影響を考慮する必要があります。

産業用ベルト伝動では、ベルト種類ごとに推奨速度範囲が定められており、設計段階でベルト速度を正しく見積もることが装置の信頼性と効率に大きく影響します。

計算式の解説

ベルト速度の基本式は V = π × D₁ × N₁ / 1000 です。D₁ は駆動プーリー径（mm）、N₁ は駆動回転数（rpm）で、結果は m/min で得られます。

従動プーリーの回転数 N₂ は、スリップがない理想状態では N₂ = N₁ × D₁ / D₂ で求められます。これはベルトの線速度が駆動側・従動側で等しいという条件から導かれます。

速度比（プーリー比）は i = D₁ / D₂ = N₂ / N₁ で定義されます。i > 1 なら増速、i < 1 なら減速となります。減速比と呼ぶ場合は逆数 D₂ / D₁ を使うこともあります。

ベルト速度計算の活用場面

ベルト・プーリー伝動は産業機械のあらゆる場面で使われています。以下に代表的な用途を紹介します。

コンベヤ搬送速度の設計

搬送コンベヤの速度はベルト速度そのものです。製品の搬送量や工程タクトに合わせてプーリー径と回転数を選定します。速度が速すぎると乗り移り時の落下や位置ズレの原因になるため、前後工程との速度バランスも重要です。

工作機械の主軸駆動

旋盤やフライス盤ではプーリー比を変えて主軸回転数を段階的に切り替えます。加工材料や工具に応じた最適切削速度の実現に不可欠です。例えばアルミ切削では高回転・高ベルト速度、鋼材では低回転が求められ、段付きプーリーで3〜4段の速度切替を行う構成が多く見られます。

送風機・ポンプの回転数調整

Vベルト駆動の送風機やポンプでは、プーリー径の変更で流量や揚程を調整します。モーター交換なしで性能を変更できる経済的な手法です。送風機の風量は回転数に比例、必要動力は回転数の3乗に比例するため、プーリー比のわずかな変更でも消費電力に大きく影響します。省エネ対策としても活用される場面が多いです。

よくある質問

ベルト速度の上限は？

Vベルトの場合、一般的に25〜30 m/s（1500〜1800 m/min）が上限とされています。高速になるほど遠心力が増加し、有効張力が低下します。タイミングベルトや平ベルトは構造により異なります。

速度比（プーリー比）とは？

速度比はD₁/D₂で求められ、駆動プーリーと従動プーリーの回転数の比に等しくなります。速度比2.0なら従動側は駆動側の2倍の回転数で回ります。

スリップ率を考慮する必要は？

実際のベルト伝動では1〜3%程度のスリップが発生します。本ツールはスリップなし（理論値）で計算しています。精密な制御が必要な場合はスリップ率を見込んでください。

Vベルトと平ベルトで計算式は変わるか？

ベルト速度 V = π×D×N/1000 の基本式はベルト種類に関わらず同じです。ただしVベルトはプーリー溝の有効径（ピッチ径）を使う点が異なります。

プーリー径の比率に推奨範囲はあるか？

一般的にVベルト伝動では速度比（減速比）1:7以下が推奨されます。比率が大きすぎると巻き掛け角が不足し、ベルトの滑りや摩耗が増大します。

ベルト速度が伝達動力に与える影響は？

伝達動力 P = F × V（F：有効張力、V：ベルト速度）の関係にあります。速度を上げれば同じ張力でもより大きな動力を伝達できますが、遠心力増大による有効張力の低下とのバランスが重要です。

関連ツール

ベルト周長の算出にはベルト周長計算ツール、モーター出力やトルクの計算にはトルク・回転数・出力換算ツールをご活用ください。

ベルト周長計算 / トルク・出力・回転数計算