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联轴器使用及选用指南技术资料

功能

当轴与轴要联接传达动力时,一般有用皮带轮或齿轮做联接,但若要求两轴要在一直线上且要求等速转动的话,则必须使用联轴器来联接。而因加工精度、轴受热膨张或运转中轴受力弯曲等,将使两轴间的同心度产生变化,因此可用柔性联轴器当作桥梁来维持两轴间的动力传达,并达到吸收两轴间的径向、角度及轴向偏差,进而延长机械的寿命,提高机械的品质。

 

■ 种类

联轴器一般可区分为两大类,刚性( Rigid )联轴器和柔性( Flexible )联轴器。刚性联轴器对于两轴间同心度的要求非常高。因此柔性联轴器被广泛地使用。一般柔性联轴器的分类为:

一、橡胶式联轴器 (ELASTOMERIC)

1. Jaw Type( 压缩受力 ) 颚式或爪式

2. Sleeve Type( 剪切受力 ) 套筒式

3. Donut Free Mounted( 压缩受力 ) 螺丝自由固定式

4. Pin and Bushing( 压缩受力 ) 插销及轴衬式

5. Tire Type( 剪切受力 ) 轮胎式

6. Molded or Compressed( 剪切受力 ) 铸模一体式或压缩式

二、金属性联轴器( METALLIC )

1. Laminated Disc 多层圆盘式

2. Flexible Link 柔性连杆式

3. Diaphram 隔膜式

4. Servo Disc 伺服圆盘式

5. Gear Type 齿轮式

6. Grid 铁栅式

7. Wrapped Spring 缠绕弹簧式

8. Offset 偏心式

9. Servo-Helically Formed Beam 伺服螺旋式

10. Chain 链条式

 

■ 常用语说明

1. 平行偏差 (ε) :当两轴联接时,两轴径向间的偏差量。

2. 角度偏差 (θ) :当两轴联结时,两轴的偏差角度。

3. 轴向偏差 (?) :当两轴联结时,两轴在轴方向所产生的位移量。

4. 转矩:当一作用力驱动一轴转动时,此作用力与轴半径相乘即为转矩,转矩 = 力×力臂。

5. 抗扭刚度:当物体承受扭力作用时,在其圆周上一定会产生扭曲变形,而有关此变形量大小的特性

则称为抗扭刚度,抗扭刚度大表示变形量小,反之抗扭刚度小,则表示变形量大。

 

 

■ 一般柔性联轴器的选型

1. 首先根据机械特性的要求,如有无齿隙、抗扭刚度高低、振动冲击力吸收等等,选择合适的联轴器型式。

2. 由驱动机械(如电机)动力 [KW,HP] 及联轴器使用回转数 [N] 求得联轴器承受的转矩 [TA]
 

TA(Kg.m)=973.5 ×KW/N(rpm)

=716.2 ×HP/N(rpm)

TA(N · m)=9550 ×KW/N(r/min)

3. 由被正系数表中查得负载条件系数 K 1 ,运转时间系数 K 2 ,起动停止频度系数 K 3 ,周围环境温度系数 K 4 ,求得补正扭力 [TD] 。

TD=TA · K 1 · K 2 · K 3 · K 4

4. 选用联轴器的常用转矩 [TN] 必须大于被正转矩 [TD] 。

TN ≥ TD

 

5•  联轴器所能承受的最大扭力 [TM] 必须大于原动侧及被动侧双方所产生的最大扭力 [TS] 。

TM ≥ TS

6. 确定孔径范围是否适用。

7. 除了以上的选定步骤外,对于振动频率亦须检讨。即转矩变动的频率与轴的固有振动数 [N 1 ] 避免造

成共振的现象产生。

轴的固有振动数 N 1 的求法为 :

 

K= 联轴器的弹簧定数( kgf · cm/rad )

I A = 驱动侧的惯性矩( kgf · cm · s 2 )

I B = 从动侧的惯性矩( kgf · cm · s 2 )

 

■ 补正系数表

负载条件系数 K 1

负载的性质

一定

变动小

变动中

变动大

 

 

 

 

 

1.0

1.25

1.75

2.25

运转时间系数 K 2

Hrs/ 日

-2

-4

-8

-16

-24

K 2

0.8

0.9

1.0

1.12

1.25

起动停止频度系数 K 3

回 /Hr

-10

-30

-60

-120

-240

240 以上

K 3

1.0

1.1

1.3

1.5

2.0

周围环境温度系数 K 4

-20

0

+20

+40

+60

+80

K 4

1.3

1.1

1.0

1.0

1.1

1.3

※ ﹡处须与相关人员做进一步讨论。

※ 上表的值为一般推值。

※ K 4 的值为 NBR 橡胶的使用值。
步进电机专用联轴器
     
 

步进电机联轴器,用于安装于步进电机以及负载之间,需具备较为精密的传动性能:

1、 零间隙:联轴器整体在传动过程中不允许有间隙,包括正向间隙以及回程间隙;
2、 高刚性:即不允许出现传动的迟滞性,否则将严重影响步进马达传动的精度;
3、 低惯量:在保证传动强度的基础之上,应尽可能降低步进马达联轴器的重量;
4、 柔性:精密的伺服联轴器,不仅要求刚性高,同时需要吸收安装过程中产生的轴与轴之间的偏差;
 

编码器专用联轴器
     
 

安装于编码器的联轴器,通常需要具备以下特点:

1、零间隙:联轴器整体在传动过程中不允许有间隙;
2、低惯量:在确保传动强度的基础之上,应尽可能降低编码器联轴器的重量;
3、 柔性:精密的编码器专用联轴器,需要很大程度上吸收在安装过程中产生的轴与轴之间的偏差。
 

波纹管联轴器
     
 

波纹管联轴器的弹性元件为精密金属波纹管,分柔性系列以及刚性系列两种类型,其中柔性系列具有较大的弹性,常用于编码器、传感器等微型场合,刚性系列主要被应用于伺服电机、数控机床(加工中心)等场合。

性能特点:1、结构精密,确保绝对的传动零间隙;
2、使用寿命极长;
3、特别的波纹管联轴器具有耐高温、抗腐蚀等特殊性能。

滚珠丝杠专用联轴器
     
 

滚珠丝杠联轴器常用于安装于伺服电机(或步进电机)与滚珠丝杠之间,因其使用场合的精密性,必须具备特殊的性能:

1、 零间隙:联轴器整体在传动过程中不允许有间隙,包括正向间隙以及回程间隙;
2、 高刚性:即不允许出现传动的迟滞性,否则将严重影响滚珠丝杠传动的精度;
3、 低惯量:在保证传动强度的基础之上,应尽可能降低滚珠丝杠联轴器的重量;
4、 柔性:精密的直线导轨联轴器,不仅要求刚性高,同时需要吸收安装过程中产生的轴与轴之间的偏差;
 

扭矩限制器
     
 

扭矩限制器又称安全离合器,常用于安装在动力传动的主、被动侧之间,一旦过载发生故障,扭矩超过设定值,扭矩限制器便会产生分离,从而有效保护了驱动机械(如电机、减速机、伺服马达)以及负载,根据其结构不同,大致可分为:磨擦式扭矩限制器以及滚珠式扭矩限制器(即钢球式扭矩限制器)。

扭矩限制器常见的安装结构形式有:轴-轴、轴-法兰、轴-同步带轮、轴-链轮、轴-齿轮、轴-带轮等诸多安装

伺服电机专用联轴器
     
 

伺服电机联轴器,因其使用场合的精密性,必须具备特殊的性能:

1、 零间隙:联轴器整体在传动过程中不允许有间隙,包括正向间隙以及回程间隙;
2、 高刚性:即不允许出现传动的迟滞性,否则将严重影响伺服马达传动的精度;
3、 低惯量:在保证传动强度的基础之上,应尽可能降低伺服马达联轴器的重量;
4、 柔性:精密的伺服联轴器,不仅要求刚性高,同时需要吸收安装过程中产生的轴与轴之间的偏差;
 

梅花联轴器
     
 

梅花型联轴器因其弹性体梅花形状而得此名,根据弹性体材质不同可分为:橡胶形梅花联轴、聚氨酯梅花联轴器;根据其性能及用途可分为:梅花形弹性联轴器、伺服电机用梅花联轴器、夹紧式梅花联轴器等诸多类型。

性能特点:1、高弹性(具有多种硬度弹性体可供选择);
2、高精密的梅花连联轴器不仅具有较高的弹性,而且其刚性同样能够达到理想的状态,广泛应用于伺服电机 、步进电机、滚珠丝杠等场合;
3、具有键槽式、夹紧式、加长式、法兰式等诸多类型可供选择;

安全联轴器
     
 

安全联轴器是一种特殊形式的联轴器,安装于驱动侧(如伺服电机、减速机、其他驱动设备等)与负载之间,当传动扭矩超过允许值时,能够迅速分离传动,从而有效保护了机械设备以及负载。

安全联轴器常见的安装形式有:弹性安全联轴器、波纹管式安全联轴器等,特殊类型的安全联轴器可用于轴-法兰、轴-同步带轮、轴-链轮等形式的安装。

安全离合器
     
 

安全离合器常用于安装在动力传动的主、被动侧之间,当扭矩超过设定允许值,安全离合器便会产生脱离,从而有效保护了驱动机械(如电机、减速机、伺服马达)以及负载,根据其类型不同,大致可分为:磨擦式安全离合器以及滚珠式安全离合器(即钢球式安全离合器)。

安全离合器常见的安装结构形式有:轴-轴、轴-法兰、轴-同步带轮、轴-链轮、轴-齿轮、轴-带轮等诸多安装形式。

扭矩离合器
     
 

扭矩联轴器即扭矩离合器,是一种动力过载保护设备,打滑或者脱离 扭矩可以通过刻度盘自行加以设定。

常见的安装形式有:轴与轴相连接的扭矩联轴器、轴与同步带轮相连的扭矩离合器、轴与链轮相连接的扭矩联轴器、轴与法兰相连接的扭矩离合器、轴与V型带轮相连接的扭矩联轴器等诸多形式。

扭力限制器
     
 

扭力限制器又称安全离合器、安全联轴器,常用于安装在动力传动的主、被动侧之间,当发生过载故障时(扭矩超过设定值),扭力限制器便会产生分离,从而有效保护了驱动机械(如电机、减速机、伺服马达)以及负载,常见形式为:磨擦式扭力限制器以及滚珠式扭力限制器。

扭力限制器的安装结构形式有:轴-轴、轴-法兰、轴-同步带轮、轴-链轮、轴-齿轮、轴-带轮等。

过载保护器
     
 

过载保护器是一种机械式的过负载保护装置,当扭矩超过设定允许值时,可将传动迅速脱离,反应及时,安全可靠。

过载保护器常见的安装形式有:轴与轴相连接的过载保护联轴器、轴与同步带轮相连的过载保护离合器、轴与链轮相连接的过载保护器、轴与法兰相连接的过载保护器、轴与V型带轮相连接的过载保护器等诸多形式。

 
 根据类型分类
 
  电磁离合器 电磁制动器(电磁刹车) 离合器刹车组合 安全刹车
  离合器刹车电机 离合器刹车减速机 电磁磁粉离合器 电磁磁粉制动器
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  失电刹车 超越离合器 牙嵌式电磁离合器 牙嵌式电磁制动器
  液压式离合器 液压式制动器 机械式离合器 更多离合器/刹车
         
 
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  微型离合器 微型制动器 失电刹车 高频吸合离合器
  快速响应制动器 可手动释放刹车 大扭矩离合器 精密定位离合器
  精密定位制动器 单向轴承 超薄形制动器 张力控制离合器
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  印刷机械离合器/刹车 数控机床失电刹车 包装机械离合器/刹车 打印机离合器/刹车
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根据类型分类
 
  梅花联轴器 波纹管联轴器 金属膜片联轴器 万向联轴器
  链条式联轴器 弹簧螺旋联轴器 橡胶树脂联轴器 轮胎式联轴器
  弹性柱销联轴器 曲面齿联轴器 多角式联轴器 平行切缝联轴器
  刚性联轴器 永磁性联轴器 液力偶合器 软轴
  工业离合器 工业刹车器 胀套 扭力限制器
         
   
 
  根据性能分类
 
  高转速联轴器 万向联轴器 软轴 耐高温联轴器
  耐低温联轴器 微型联轴器 高吸震联轴器 高弹性联轴器
  大扭矩联轴器 防爆联轴器 零背隙联轴器 磁性化工联轴器
  刚性联轴器 液力缓冲联轴器 防腐联轴器 精密型联轴器
  工业离合器 工业刹车器 胀套 扭力限制器
         
 
 
  根据用途分类
 
  伺服电机联轴器 编码器联轴器 滚珠丝杠联轴器 发动机联轴器
  恶劣环境联轴器 步进电机联轴器 化工设备联轴器 纺织机械联轴器
  数控设备联轴器 重型设备联轴器 印刷设备联轴器 工程机械联轴器
  电力机械联轴器 液力缓冲联轴器 包装设备联轴器 其他类型联轴器
         
 
 
  根据产地分类
 
  欧洲进口联轴器 日本进口联轴器 美国进口联轴器 中国台湾联轴器
  意大利区进口联轴器 德国联轴器 进口联轴器 进口扭力限制器
         
 
 
  联轴器选型指导
 
  步进电机联轴器的选型 编码器联轴器选用分析 波纹管联轴器常见类型 牙嵌离合器主要性能
  如何选择滚珠丝杠联轴器 什么是扭矩限制器 如何选择伺服联轴器 梅花联轴器的特点
  安全联轴器性能概要 安全离合器常见安装形式 一种带扭矩设定的联轴器 扭力限制器的选型
  过载保护器 万向接头的选型指导 万向联轴器技术分析 橡胶联轴器大全
  选择合适的弹性联轴器 弹簧联轴器的特点 胀套的性能分析  
   
 
 

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