蔚山にある工業用ポンプメーカーは、冷却水ポンプ駆動装置でチェーンの早期破損に悩まされていました。ANSI #80 デュプレックスチェーンが、仕様寿命30ヶ月以上に対し、11ヶ月で3%の伸びに達していました。モーターは18.5kW、1,450RPMで、減速比は3:1でした。当初のチェーン選定を見直したところ、エンジニアが定格モーター出力を直接使用してANSI B29.1表からチェーンを選定していたことが判明しました。表には、1,450RPMの#80 シンプレックスの定格出力が21.4kWと示されており、18.5kWモーターには十分で、15%の余裕がありました。エンジニアが適用していなかったのは、アプリケーションタイプ（中程度の衝撃 - 断続的な重負荷始動を伴うポンプ駆動：K_s = 1.4）のサービス係数、設置されているドリップオイラータイプの潤滑補正（タイプ2 - 定格出力の係数0.9）、および15T駆動スプロケットの小スプロケット補正（17T基準値より0.9低い係数）でした。この特定の設置における補正後の定格出力は21.4 × 0.9 × 0.9 = 17.3 kWで、適用負荷18.5 kWよりも低くなっています。チェーンは補正後の定格出力を7%上回って連続運転しており、これは耐用年数が短縮された理由を十分に説明しています。
ANSIチェーン定格表は、完全なドライブ定格計算の代わりとなるものではありません。これらは、基準条件下での最大定格電力という入力値の一つにすぎません。基準条件は、実際の産業用途ではほとんど再現されません。以下の計算式は、完全な手順を示しています。
6段階チェーン駆動動力定格手順
1
設計電力を決定する
P_design = P_motor × K_s
P_motorはモータの定格出力（kW）です。K_sはステップ2の表から得られるサービス係数です。これはチェーンが伝達しなければならない定格出力であり、モータの銘板に記載されている出力ではありません。慣性が大きい駆動装置（フライホイール、大型ローター、始動負荷など）の場合は、定格運転出力ではなく、ピーク始動トルクをP_designの基準として使用してください。
2
サービス係数K_sを決定する
| 負荷タイプ |
1日10時間（K_s） |
1日16時間（K_s） |
24時間/日 (K_s) |
応用例 |
| スムーズ（衝撃なし） |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
遠心ポンプ、ファン、軽量コンベア |
| 中程度のショック |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
往復ポンプ、コンプレッサー、工作機械 |
| 重度の衝撃 |
1.5 |
1.7 |
1.9 |
衝撃荷重のある破砕機、プレス機、コンベア |
稼働時間係数は、熱疲労の蓄積を考慮に入れたものです。1日24時間稼働する駆動装置は決して熱平衡状態に達しないため、チェーンの温度は常に高いままで、伸び率が上昇します。この熱効果のため、24時間/日係数は稼働時間に比例するよりも高くなります。
3
ドライバーシャフトの回転数に応じて、ANSI B29.1 パワー定格表からピッチを選択してください。
ドライバーシャフトの回転速度 (n₁) における ANSI チェーン出力定格表を参照します。定格出力 (17T ドライバー、タイプ 3 オイルバス潤滑 - 基準条件) が P_design を超える最初のチェーンピッチを見つけます。これが暫定ピッチとなります。シングル ストランド チェーンで P_design を満たすものがない場合は、デュプレックス またはトリプレックス ストランドのオプションを検討します (定格出力は、同じピッチのシングル ストランドと比較して、デュプレックスでは約 1.7 倍、トリプレックスでは約 2.5 倍になります)。
| チェーンピッチ |
400回転/分（kW） |
700回転/分（kW） |
1,000回転/分（kW） |
1,450回転/分（kW） |
2,000回転/分（kW） |
| #40 (12.7 mm) |
1.4 |
2.1 |
2.7 |
3.3 |
3.9 |
| #50 (15.9 mm) |
2.8 |
4.4 |
5.7 |
7.3 |
8.5 |
| #60 (19.05 mm) |
5.0 |
7.9 |
10.4 |
13.7 |
16.2 |
| #80 (25.4 mm) |
9.4 |
15.2 |
20.1 |
21.4 |
22.8 |
| #100 (31.75 mm) |
15.8 |
25.6 |
34.0 |
36.2 |
38.4 |
| #120 (38.1 mm) |
24.6 |
39.9 |
51.5 |
54.7 |
56.1 |
基準条件：17Tドライバー、タイプ3潤滑（オイルバス）、単線。実際のアプリケーションにおける定格電力は、手順4～5の補正係数を用いて算出する必要があります。
4
潤滑補正係数K_Lを適用する
ANSI B29.1の表は、タイプ3の潤滑（オイルバスまたは強制循環）を前提としています。実際の潤滑効果が低い場合は、表の出力にディレーティング係数を適用してください。
タイプ1 — 手動/点滴式オイル
K_L = 0.7～0.8
手動塗布は8時間ごと、または点滴式給油器を使用する。
タイプ2 - ドリップ式またはディスク式給油器
K_L = 0.85～0.95
ドリップフィードが正しく設定されています。連続フィード
タイプ3 — オイルバス／循環
K_L = 1.0
参考条件 — 表の全評価が適用されます
補正後の定格出力 = 表の定格出力 × K_L。この補正値がP_designを超える場合、チェーンは潤滑システムに十分対応しています。そうでない場合は、潤滑システムをアップグレードするか、次のより大きなピッチに変更してください。
5
小スプロケット補正係数K_Tを適用する
テーブル参照条件は17Tドライバです。ドライバの歯数が17Tと異なる場合は、K_Tを適用してください。
| 駆動歯数（N₁） |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
17 |
19 |
21+ |
| K_T |
0.53 |
0.62 |
0.70 |
0.78 |
0.85 |
1.00 |
1.08 |
1.15 |
補正後の定格電力 = 表の定格電力 × K_L × K_T。これは、実際の設置環境でチェーンが伝送できる電力です。設計電力P_designと比較して、妥当性を判断してください。
6
チェーン張力安全率を確認する
F_tight = (P_design × 1000) / v_chain [N]
SF = F_break / F_tight
P_design とチェーン速度 (m/s) からタイトサイド張力を計算します。チェーンの最小破断荷重 (メーカーの表から) をタイトサイド張力で割って安全率を求めます。ANSI B29.1 では、通常の条件下でのチェーン駆動には SF ≥ 5.0 が必要です。SF < 5 の場合は、次の大きなピッチを選択するか、2 つ目のストランドを追加します。チェーン速度: v_chain = (n₁ × N₁ × p) / 60,000 ここで、p = ピッチ (mm)、n₁ = ドライバー RPM です。
計算例：破砕機供給コンベアの定格電力計算
与えられた条件
段階的な解決策
- K_s: 激しい衝撃、16時間/日 → K_s = 1.7
- P_デザイン = 22 × 1.7 = 37.4 kW
- 投球選択 表から960 RPMの場合：700～1,000 RPMの値の間を補間すると、#100は960 RPMで約31.0 kW（低すぎる）。#120は960 RPMで約47.5 kW → 暫定ピッチ = #120
- K_L （タイプ2の点滴式給油器）＝ 0.90補正後の定格出力 = 47.5 × 0.90 = 42.8 kW
- K_T (15Tドライバー) = 0.85最終修正評価 = 42.8 × 0.85 = 36.4 kW
- 比較する： 36.4 kW < 37.4 kW (P_design)。マージンは −2.7% です。 #120 一本鎖はわずかな差で失敗しました。
- オプション: (a) オイルバス潤滑にアップグレード (K_L = 1.0) → 42.8 × 1.0 × 0.85 = 36.4 は依然としてぎりぎりです。(b) ドライバーを 17T に増やす → K_T = 1.0; 定格は 47.5 × 0.90 × 1.0 = 42.8 kW になります。 14%の差で合格。✓ (c) #100デュプレックスを使用する場合：31.0 × 1.7 × 0.90 × 0.85 = 40.3 kW。 8%の差で合格。✓
- 安全係数チェック（17T駆動装置、#120、オイル滴下）： v_chain = (960 × 17 × 38.1) / 60,000 = 10.3 m/s。 F_tight = (37,400 W) / 10.3 = 3,631 N。 SF = 124,500 / 3,631 = 34.35.0の最低基準をはるかに上回っているため、チェーンの構造は十分である。電力定格チェックが、この選択の決定的な基準となる。
意外なことに、中程度の出力レベルのチェーン駆動装置の場合、静的破断荷重に対する安全率は非常に高く（20～50倍）、チェーン選定の決定には影響しません。制約となるのは疲労出力定格、つまり静的降伏強度ではなく、リンクプレートとピンの疲労によって制限される繰り返し荷重容量です。 ANSIの定格出力表は、静的耐力ではなく疲労限度を表しています。そのため、安全率の計算（ステップ6）では、定格出力ステップよりも大きなチェーンを選択することはほとんどありません。定格出力チェックに合格したチェーンは、通常、破断荷重安全率が20～50となり、要求される5.0をはるかに上回ります。逆に、非常に低速で非常に高いトルクが発生する用途では、チェーンの最小破断荷重に近づくようなタイトサイド張力が生じる場合があります。このような場合、ステップ6が支配的な制約となります。必ず両方を確認してください。
より大きなピッチではなく、マルチストランドを選択する場合
特定のピッチにおける単線定格出力が不十分な場合、設計者にはピッチを大きくするか、撚線数を増やすかの2つの選択肢があります。どちらを選択するかは、スプロケット径の制約、入手可能性、およびコストによって決まります。
| 決定要因 |
ピッチを上げる（例：#80 → #100） |
ストランドを追加する（例：#80 シンプレックス → デュプレックス） |
| スプロケット外径衝撃 |
外径が大きい場合、封入範囲を超える可能性があります。 |
外径は同じだが、スプロケット面が広くなっている。 |
| パワーアップ |
#80→#100: 同じ回転数で+80%の容量 |
単方向→双方向：×1.7倍の容量 |
| チェーン幅 |
マルチストランドよりも狭い |
幅が広いほど、軸のアライメント要件に影響します。 |
| 高速性能 |
（ピッチが大きいほど多角形効果が強くなる） |
同じピッチの単線と同じ |
| 料金 |
緩やかな増加 |
比例増加（デュプレックスの場合は1.7倍） |
| 推奨される状況： |
スプロケットの外径は制限されていません。低速 |
スプロケットの外径は小さく保つ必要があります。高速 |
よくある計算ミスとその回避方法
サービスファクターを考慮しないモーター出力を使用する。 最もよくある間違いは、モーターの銘板出力のみに基づいてチェーンを選定する際に、K_sを乗じないことです。破砕機の供給用途で22kWモーターを使用する場合（K_s = 1.7）、設計出力は37.4kWです。この速度で22kW定格のチェーンでは、明らかに容量不足です。出力表を参照する前に、必ずサービス係数を適用してください。 全ての標準ANSIピッチに対応したチェーンの技術仕様 製品チームから入手可能です。
17T以下の小さなスプロケット補正は無視します。 スペースに制約のある駆動装置では、12～15歯の小型駆動スプロケットがよく使用されます。1,000 RPMで13Tの駆動スプロケットを使用すると、チェーンの実効定格出力は表の値の70%に低下します。この補正はANSI B29.1規格に記載されていますが、簡略化された表を使用するエンジニアによって適用されないことがよくあります。小型駆動スプロケットが既に取り付けられている駆動装置の場合、唯一の解決策はスプロケットの歯数を増やすことです。スプロケットの歯数が17T未満の場合、チェーンピッチを変更してもK_T不足は解消されません。
大きなピッチと高い回転数でのチェーン速度制限を無視する。 ANSIの定格出力表は、各ピッチにおける最適なチェーン速度でのピーク出力を示し、それ以上の速度では定格出力が低下します。17Tドライバーで1,450 RPMの#120チェーンを使用した場合、チェーン速度は(1,450 × 17 × 38.1) / 60,000 = 15.6 m/sとなり、このピッチの最適速度を超えます。この条件での定格出力は低下した定格値を反映していますが、簡略化された表を読むエンジニアはピーク定格値を誤って使用してしまう可能性があります。ピッチ行の最大値ではなく、必ずRPM固有の列を使用してください。
のために カスタムチェーンとスプロケットセット 計算結果が異常なチェーンピッチまたは歯数となる場合モーター出力、回転数、サービスタイプ、稼働時間、潤滑タイプ、駆動歯数という6つの入力値を当社の技術チームに送信してください。当社は6段階の計算をすべて検証し、注文前に仕様を確認します。
よくある質問
ANSIの電力定格は、中心距離とチェーンの長さをどのように考慮しているのですか？
ANSI B29.1 の出力定格は、ドライブ ループに約 120 リンクが含まれる基準中心距離に基づいています。これは、一般的な動作条件を表す中間範囲です。中心距離が非常に短い場合 (20 × ピッチ未満)、駆動スプロケットに接触するリンクの数は基準条件よりも少なくなり、リンクあたりの負荷が高くなるため、実効出力定格がわずかに低下します。中心距離が非常に長い場合 (80 × ピッチ以上)、チェーンのたるみと振動が大きな要因となります。最適な駆動性能を得るには、中心距離をチェーン ピッチの 30 ～ 50 倍に維持するのが標準的な補正方法です。この範囲外のドライブでは、中心距離の影響に関する ANSI B29.1 補正表を使用するか、特定の形状における実際のチェーン張力との計算によって検証する必要があります。
SPシリーズの高強度チェーンにも、電力定格の手順を適用できますか？
はい、SPシリーズチェーンは、1つの変更点を除いて、同じ出力定格手順を使用します。ANSI B29.1表の定格出力は標準チェーンに適用されます。SPシリーズの場合、疲労限度は同じピッチの標準チェーンよりも約75%高く、これはSPシリーズメーカーが発行するSPシリーズ出力定格表に反映されています。実際には、6ステップの手順で標準チェーンで境界線上の結果（設計出力が補正定格出力の20～30%以内）が出た場合、SPシリーズチェーンはピッチやストランド数を変更せずに十分なマージンを提供できる可能性があります。標準チェーンが余裕をもって合格する用途（設計出力が補正定格出力の70%未満）では、SPシリーズは追加のメリットを提供しません。これは、チェーンが疲労限度の向上が関係する負荷レベルで動作していないためです。
慣性負荷が高く、1時間に4～6回起動するコンベア駆動装置の場合、適切なサービス係数はどれくらいですか？
高慣性負荷での頻繁な始動は、「重衝撃」カテゴリに分類されます。K_s = 1.5 (10時間/日)、1.7 (16時間/日)、または 1.9 (24時間/日)。ただし、走行負荷よりも慣性負荷が著しく大きいコンベヤ駆動装置の場合、ANSI B29.1 サービス係数だけでは不十分な場合があります。このような場合は、モータトルク-速度曲線と接続された慣性からピーク始動トルクを計算し、スプロケット半径を使用してチェーン張力に変換し、定常状態の走行張力ではなく、このピーク張力に対して安全係数 (ステップ 6) を確認します。チェーンの安全係数は、定格走行状態だけでなく、ピーク始動状態でも 5.0 以上を維持する必要があります。始動頻度が非常に高い、または慣性比が非常に大きい (回転質量慣性がモータロータ慣性の 5 倍を超える) 駆動装置の場合、走行負荷が容量内に収まるように、始動トルクのみに基づいてチェーンのサイズを決定する必要がある場合があります。
P_design → テーブル評価 × K_L × K_T → SFチェック → チェーン確認済み
注文前にチェーン店の選択内容を確認する必要がありますか？
モーター出力（kW）、駆動軸回転数（RPM）、従動軸回転数（RPM）、用途、稼働時間、潤滑油の種類をお知らせください。当社のエンジニアがANSI B29.1規格に基づく6段階の計算を行い、製造前にピッチ、ストランド数、スプロケット歯数が正しいことを確認します。
