R+W公司向重载工业介绍其金属波纹管联结器产品

作者：Tobias Wolf    来源：MM《现代制造》

欢迎访问e展厅 展厅 3 联轴器/轴展厅 联轴器, 弹性柱销联轴器, 弹性膜片联轴器, 滚子链联轴器, 轮胎式联轴器, ... R+W公司向重载工业介绍其金属波纹管联结器产品。标准产品系列涵盖20000N.m、35000N.m、50000N.m、75000N.m和100000N.m。 当前最常见的应用有：通过使用步进电机、联结器钟、联结器和滚珠螺杆的直接传动或者通过使用伺服电机、安全联结器、滑轮、传送带和螺杆的间接传动。因此无需发明新的机械，而是在现有的各个部件上进行优化改进或者进一步研发。 R+W公司的金属波纹管联结器产品系列可达到100000N.m的最大转矩 顺应市场趋势，R+W公司的设计工程师利用此优化改进，将其广泛应用到金属波纹管联结器的产品系列中。目前金属波纹管联结器的大部分产品系列能承受的最大扭矩为10000N.m。随着近些年重载工业对抗扭强度越来越高的要求，产品的转矩范围扩大到100000N.m。R+W公司很快明确了开发新产品的目标。 最主要的研发工作包括起初对金属波纹管的设计计算。达到一定规格尺寸（直径范围至500mm）的产品做为补偿器应用于管道系统中。 虽然有计算软件的帮助，但是缺乏的往往是实践经验和特别重要的安全系数。因此，一方面可以在各大学的研究机构里进行试验，另一方面，重载行业中的特殊用户可以在短时间内提供这方面的经验。RWTH亚琛（机械元件研究所）对扭矩50000 Nm的产品系列进行了台架实验。 准确生产的补偿原件 除了125000N.m（额定扭矩的2.5倍）的静力学负载试验，还通过进行动力学的交变振动试验测试出金属波纹管的疲劳极限。 所有的试验都是根据规定的参数进行的，并且100%满足R+W研发工程师的预设指标。利用现有的机械设备可以逐步实现生产转矩达到20000N.m、35000N.m 、50000N.m、75000N.m和100000N.m的新产品系列。 每一个金属波纹管联结器的核心件是一个薄壁的不锈钢材料制成的补偿原件。它是严格根据对转矩或者对补偿范围的要求生产的。一个现代化的金属波纹管联结器的特性直接取决于波纹管的各项指标。 一方面要求在旋转轴方向上具有最大的刚性，另一方面要求在补偿过程中产生的反作用力尽可能小。 通过对补偿元件的几何尺寸以及形状的设计使扭转刚度（扭矩传递）和弹性刚度（偏移补偿）两个参数之间形成比例关系。联结器的结构是由一个钢管连接两个三个波的波纹管。通过调整中间连接钢管的长度可以达到对不同偏移值的补偿要求。根据用户个性化的要求可以达到0.5~0.7° 倾角的横向补偿。在输入端和输出端由同心的法兰作为标准连接。在此法兰基础上形成更多的模型系列。 联结器通过一个紧固锥连接 BK3模型系列是通过一个锥形环夹安装在圆筒形的波纹上的。这种连接方式使转矩通过摩擦接触进行传递。 锥形环夹由两个部件组成：环夹和轮毂。环夹（1）通过固定螺栓（5）在轴向上与轮毂（2）连接。通过两个锥形表面（3和4）在水平方向上形成一个表面压力。由此产生的压力能够满足额定转矩100000N.m的范围。 紧固锥连接结构示意图 BK3型联结器的对称结构使得这种连接方式只产生最小的残余不平衡，并因此实现极高的运行平稳性。 轮毂位于轴向方向。锥形环夹和轮毂可以由不同的材料制成，比如铝、钢或者不锈钢。还可以通过表面加工工艺，比如镀镍、镀铬、阳极氧化和脱氢氧化镀氧化膜，对上述材料进行涂层改良。 这种连接元件是通过单一的连接形式实现转矩的传递。转矩是通过利用一个位于内壁侧面上的有精准轮廓的键槽进行传递的。但是这种连接始终存在一定的配合间隙。除了可以根据德标DIN 6885生产的传统设计的键槽，也可以按照英寸尺寸（根据ANSI B 17.1）生产，或者生产特种键槽。在应用中联结件的固定安装是通过双头螺栓实现的，这种双头螺栓90%的情况下是直接压紧在波纹的弹簧键上的。 来自Untermain的安全联结器 除了前面描述应用于重载机械制造业中的新的联结件类型，金属波纹管联结件同样应用于工具机床，印刷机，包装机，自动化机械装置和数控铣床中。对于不同的性能要求，例如转矩、轮毂连接、偏移平衡或者转速的不同要求，位于Untermain的联结件生产商“R+W传动元件”可以提供一个完整的产品系列。对于联结件的选择既可以通过直接联系生产商，也可以通过使用网站www.kupplungsberechnung.de中的计算软件完成。

文章内容仅供参考 (投稿) (11/9/2011)