벨트풀리 – MyEngNote https://myengnote.com Thu, 28 May 2026 23:33:35 +0000 ko-KR hourly 1 https://wordpress.org/?v=7.0 벨트-풀리 계산기 & 시뮬레이터 https://myengnote.com/belt-pulley-speed-calculator-simulator-2/ https://myengnote.com/belt-pulley-speed-calculator-simulator-2/#respond Wed, 27 May 2026 00:00:00 +0000 https://myengnote.com/belt-pulley-speed-calculator-simulator-2/ 🚀 벨트-풀리 계산기 & 시뮬레이터

BELT DRIVE

벨트-풀리 속도 계산기 & 2D 시뮬레이터
2D PHYSICS ENGINE ACTIVE

시뮬레이션 제어 변수

구동측 (50 ~ 600 mm)
mm
피동측 (50 ~ 600 mm)
mm
축간거리 (최소 ~ 1200 mm)
mm
입력 속도 (0 ~ 2500 RPM)
RPM

벨트-풀리 프리셋

실시간 벨트 주행 물리 뷰

스케일 자동 조정
총 벨트 길이 (L): 0.0 mm
구동 풀리 접촉각 (θ₁)
0.0°
피동 풀리 접촉각 (θ₂)
0.0°
최종 풀리 배율 (i)
2.00 : 1
2.00배 감속 전동

벨트 전동 공학식

L ≈ 2C + π(D₁+D₂)/2 + (D₂-D₁)²/4C
θ₁ = π – 2·sin⁻¹((D₂-D₁)/2C)
벨트 주속도 (v) 0.0 m/s
피동 풀리 회전수 (N₂) 0.0 RPM
계산된 표준 벨트 길이 (L) 0.0 mm
출력 토크 변환율 (T₂/T₁) 100%
💡 간편 사용 설명서
  1. 풀리 지름 설정: 슬라이더나 입력 칸을 이용해 구동 풀리(D₁)와 피동 풀리(D₂)의 외경 지름을 입력합니다.
  2. 축간거리 및 입력 속도 설정: 두 풀리 축 사이의 중심거리(C)와 구동 풀리의 RPM(N₁)을 설정합니다.
  3. 실시간 벨트 구동 관찰: 회전 속도에 맞춰 벨트라인이 부드럽게 움직이는 2D 물리 시뮬레이션을 관찰합니다.
  4. 출력 계측치 분석: 총 벨트 길이(L), 풀리별 접촉각(Lap Angle), 벨트 선속도(m/s) 및 피동 풀리 속도(RPM)를 계측 모니터에서 즉시 분석합니다.
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1. 벨트 전동(Belt Drive)의 기본 원리 및 공학적 특징

벨트 전동은 두 개 이상의 풀리(Pulley)에 유연한 벨트(Belt)를 감아 마찰력 또는 물림력에 의해 동력을 전달하는 대표적인 유연 전동 장치(Flexible Transmitter)입니다. 기어 전동에 비해 축간 거리가 먼 경우에 경제적으로 동력을 전달할 수 있으며, 충격 흡수 성능이 우수하고 운전이 비교적 조용하다는 큰 장점을 지니고 있습니다.

  • 평벨트 (Flat Belt): 고속 운전에 적합하며 굴곡성이 좋으나 슬립(Slip)이 발생하기 쉽습니다.
  • V벨트 (V-Belt): 홈과의 쐐기 작용(Wedge Action)에 의한 마찰력 증대로 비교적 큰 토크를 슬립 없이 전달할 수 있어 산업용 동력 전달에 가장 널리 쓰입니다.
  • 타이밍 벨트 (Timing Belt/정밀 물림 벨트): 기어처럼 치형이 형성되어 슬립률 0%의 동기 전동(Synchronous Drive)이 가능합니다.

2. 벨트 길이 및 접촉각 수학적 유도 공식

벨트 전동 설계의 기본이 되는 기하학적 치수와 역학적 관계식은 다음과 같이 유도됩니다.

① 평행 벨트 길이 계산 공식 (Open Belt Length): 두 풀리의 지름을 D1, D2, 축간거리를 C라고 할 때, 기하학적 궤적을 적분하여 얻어지는 표준 근사식입니다.

L ≈ 2C + π(D1 + D2)/2 + (D2 - D1)^2 / (4C)  [mm]

② 접촉각 (Lap Angle / 접촉 호의 각도, θ): 동력 전달 용량을 결정하는 가장 중요한 인자 중 하나로, 구동 풀리에서의 접촉각 θ1이 작을수록 슬립 현상이 일어나기 쉽습니다.

θ1 = π - 2 × sin^(-1)((D2 - D1) / 2C)  [rad]

θ2 = π + 2 × sin^(-1)((D2 - D1) / 2C)  [rad]

③ 벨트의 주속도 (Belt Pitch Line Speed, v): 동력이 전달되는 벨트의 선형 주행 속도로, 구동 풀리 기준 공식은 다음과 같습니다:

v = (π × D1 × N1) / 60,000  [m/s]

3. 마찰 전동의 오일러 공식 (슬립 및 장력 설계)

벨트가 풀리에 감겨 회전할 때, 미끄러지기 직전의 긴장측 장력(Tight Side Tension, T_t)과 이완측 장력(Slack Side Tension, T_s)의 비율은 벨트와 풀리 사이의 마찰 계수(μ)와 접촉각(θ)에 의해 지수적으로 결정됩니다. 이를 **오일러의 벨트 공식(Euler's Belt Formula)**이라고 합니다.

T_t / T_s = e^(μ × θ)

이 식은 접촉각 θ가 클수록 장력비가 기하급수적으로 증가하여 더 큰 유효 인장력(F_e = T_t - T_s)을 전달할 수 있음을 입증합니다. 따라서 소형 풀리의 접촉각이 120° 이하로 떨어지는 감속 비율이 큰 설계에서는 아이들러 풀리(Idler Pulley)를 추가 장착하여 이완측 접촉각을 강제로 확보하는 보정 설계가 필수로 작용합니다.

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