安全连接驱动装置的联轴 - 文章

安全连接驱动装置的联轴

作者：Jakob 驱动技术有限公司来源：MM《现代制造》

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随着伺服驱动装置应用的日益增多，市场对高性能联轴器的需求量也越来越大，而且也对驱动零部件提出了更高的要求。精密制造的零部件，即使只有0.01mm的轴向误差也需要进行平衡补偿。而无间隙伺服联轴器不仅具有这种误差补偿能力，还具备了安全保护功能。

几乎所有的机械设备都必须传递扭矩。机械设备的动态性能和运行精度越高，对传动轴之间的衔接要求就越高，换言之也就是对联轴器的要求越高。为此，Jakob驱动技术有限责任公司作为一个技术领先的伺服联轴器生产厂已经在这一领域辛勤耕耘了35年。

伺服联轴器必须具备无间隙传动、很高的抗扭刚性和可自动调整传动轴角度误差等特点，而且还要带有低惯性矩的扭矩补偿传动装置。

Jakob公司研发生产的波纹管联轴器就满足了上述要求，并且已经在许多的伺服驱动系统中得到了验证。而该公司最近研发生产的带有柔性聚氨酯行星轮的弹性联轴器则是波纹管联轴器的替代方案，可在多种应用领域中代替波纹管更好的工作。所有伺服联轴器均为绝对无间隙结构（包括轴-毂结合），能够灵活的补偿轴线的偏移。Jakob公司研发生产的万向节联轴器，在没有中间支撑的情况下可以实现最大跨距达6m的扭矩传递。而其生产的微型联轴器则是专门为轴向偏移的扭矩传递而设计的。在各种不同的应用场合，如CNC数控机床的传动轴、步进电动机、机器人驱动、线性驱动、自动化上下料装置、角度编码器或者伺服驱动技术中，该微型联轴器都有广泛应用，可按客户的要求提供多种多样的结构和形式。

适用于不同应用领域的多种多样的联轴器
Jakob公司研发生产的金属波纹管联轴器是伺服联轴器产品目录中的重点产品。弹性联轴器、微型联轴器和万向节联轴器等也补充并完善了整个联轴器产品目录

与使用要求一致的补偿联轴器

伺服联轴器既可用于连接切削加工机床高动态性能的进给驱动轴，也可用于普通机床制造中高要求的驱动系统之中。人们也可以在工业机器人、伺服电动机和步进电动机中看到它的身影。为了选择最佳的伺服联轴器，应注意以下几点：可传递的额定扭矩、惯性力矩的联结、抗扭刚性、最大的轴向和横向偏移以及轴向和横向的弹簧刚度等。除此之外，通常联轴器的外廓尺寸与整个系统的比例也有着重要的决定性意义。

由于机床制造和自动化技术领域要求联轴器所能传递的功率越来越大，因此伺服联轴器可传递的最大扭矩也成为人们关注的焦点。目前，所使用的传递大扭矩的联轴器都是“整块钢材制造的柔性联轴器”。因为采用粘接工艺技术的波纹管-轮毂连接结构所能传递的功率数值有限，因此Jakob公司研发生产了KXL系列金属波纹管联轴器。该系列产品的波纹管-轮毂连接采用的是卷边旋压工艺技术，所以有着更高的扭矩传递能力，把可传递的扭矩值提高到了一个新的水平。

KXL系列金属波纹管联轴器是无磨损且免维护的，可传递的扭矩范围为2 500~38 000Nm，适于在要求高精度、高动态性能和无间隙传动的场合中使用。两个锥形张紧环毂和一个灵活可拆卸的波纹管体，使该金属波纹管联轴器的安装变得非常方便。

大扭矩联轴
由三大部分组成的KXL系列金属波纹管联轴器是专门为传递中、大扭矩而设计的，可传递的最大扭矩为38 000Nm，主要用于精密驱动装置，如印刷机、驱动主轴或变速器

安全离合器功能避免碰撞事故发生

除了正常传递的作用力以外，由误操作或者其他外界影响而产生的外力也可能会对设备造成损坏，出现长时间的停机维修。即使一些结构紧凑的小型高速电动机也可能因意外碰撞而引起较大的事故。

若通常意义上的“标准联轴器”能够发挥“安全联轴器”的作用，那么就可以在出现碰撞情况时限定最大的传递扭矩，避免因过载而造成机床事故。这种安全保护功能的核心部件是一个结合子，即一个受弹簧力作用的坚固的钢球脱开机构。传递扭矩经锥形接合面以及轮毂传递出去。
轮毂主要用于容纳法兰环、脱开法兰和碟形弹簧以及调节螺母。当传递扭矩超过预定的脱开扭矩时，法兰环与锥形轮毂之间产生相对滑动，钢球在球窝中反复冲击，从而切断了整个传动链。这种改进了的脱开机构，使得此类新型有安全离合功能的联轴器能够更好的发挥现代化联轴器的驱动潜力。

安全离合器延长机床寿命

在排除故障根源后，联轴器即可像以前一样正常工作。设备启动时联轴器从较低的转速开始逐步加快直至与设备同步，开始正常工作。这样就大大减少了重新设定和调整扭矩数值的工作量。安全离合功能对于延长机床的使用寿命还有着重要的意义：无论是由于误操作而引起的机床故障，还是由于程序编制错误引起的碰撞事故或刀具破损等，都可确保机床不受大的损伤。

安全保护性能和产品质量的提高，不仅仅能够精确限制传递扭矩，而且还能降低轴承的负载并明显降低振动。而这最重要的就是要在机床设备的设计阶段就明确应该选择什么样的联轴器，在供求双方的合作下完成设计。

如何选择合适的联轴器产品

在选择使用伺服联轴器之前有些问题是必须搞清楚的：

● 相互连接的轴径是多少？
● 安装联轴器的空间尺寸有多大？
● 联轴器能传递的最大扭矩是多少？
● 联轴器的最高转速是多少？
● 在这种使用情况下抗扭刚度够吗？
● 由于装配的原因，联轴器必须是插入式的联轴器吗？
● 最大的轴向、横向和角度偏移是多少？
● 初始扭矩等于启动扭矩吗？
● 旋转部件的惯性矩和驱动加速度是多少？
● 联轴器工作地点的气候环境如何？
● 联轴器是双向旋转吗？
● 在这一传动链中有无强振动的工况？
● 必须平衡消除振动吗？
● 对联轴器的使用寿命有什么要求？负载变化状况如何？
● 检测元器件必须与联轴器进行电气绝缘吗？
● 传动轴与联轴器之间是螺栓连接还是粘接连接？
● 需要电气绝缘吗？
● 需要过热保护脱开吗？
● 作为批量生产的联轴器是否要准备维修配件？
● 价格合理吗？
● 轴向轴承的反作用力是多少？(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (6/20/2008)


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