Axelkopplingar – Grunder och tillämpningsområden
Kopplingstyper och val av dem
Denna bloggartikel ger en introduktion till hur kopplingar fungerar och de olika typer som används idag.
Vad är en koppling?
En koppling är en mekanisk komponent som skapar eller bryter en förbindelse mellan två roterande komponenter i en maskin.
Kopplingar används i många maskiner och system för att styra och övervaka kraftöverföring. Kopplingen kan överföra drivenhetens roterande rörelse till den förbundna axeln eller avbryta den vid behov. För mer information om roterande axlar, läs vår artikel här om typer av axlar inom maskinteknik.
Det finns olika typer av kopplingar, t.ex. skivkopplingar, Oldham-kopplingar eller slitsade kopplingar, som alla har olika egenskaper och är lämpliga för olika tillämpningar. En korrekt justerad och underhållen koppling är av stor betydelse för maskinernas tillförlitlighet och prestanda. Utöver sin huvudfunktion, kraftöverföring, kan kopplingar också användas, beroende på konstruktion, för att kompensera för axiella, radiella och vinklade axelförskjutningar eller för att dämpa stötar i mekaniska system.
Hur fungerar en koppling och vilka typer av kopplingar finns det?
Kopplingar är en vanligt förekommande och ofta använd komponent inom byggbranschen. De vanligaste typerna av kopplingar inkluderar:
- Skivkopplingar
- Tandkopplingar
- Slitskopplingar
- Bälgkopplingar
- Axelkopplingar
- Styva kopplingar
- Oldham-kopplingar
Beroende på tillämpning är olika typer av kopplingar lämpliga för användning i ett mekaniskt system.
Skivkoppling
Skivkopplingar kan överföra höga vridmoment mellan två axlar med stor effektivitet. Skivkopplingar kan utformas som en variant med en eller två skivor, via vilka momentet överförs från drivaxeln till drivaxeln. De kännetecknas av glappfrihet och en uttalad vridstyvhet och är väl lämpade för användning som servokopplingar i servomotorer. Beroende på utformning kan skivkopplingar kompensera för små radiella och vinklade feljusteringar. Köp skivkopplingar i MISUMI:s webbutik.
Tandkoppling
Tandkopplingen är lämplig för tillämpningar som kräver högt vridmoment. Den är ofta utformad som en elastomerkoppling, där en plastskiva sätts in mellan klorringarna i de två axeländarna. Detta möjliggör dämpning av stötar och vibrationer. En ytterligare fördel med att använda den som en elastomerkoppling är den elektriska isoleringen mellan de två anslutna axlarna. Upptäck ett brett utbud av tandkopplingar i MISUMI:s webbutik.
Oldham-koppling
Oldham-kopplingar kan överföra höga vridmoment mellan två axlar och har ett mycket stort tillåtet felinställningsområde. Tack vare sin konstruktion med plastskivor mellan de två kroppsdelarna kan de kompensera för en hög grad av radiell och vinkelmässig felinställning. Detta gör dem särskilt lämpliga för fall där reaktiva krafter uppstår. Skaffa dina Oldham-kopplingar nu i MISUMI:s webbutik.
Slitskoppling
Slitskopplingar är vridstyva kopplingar som är väl lämpade för användning med servomotorer på grund av deras spärrverkan och vridstyvhet. Tack vare spåren kan denna typ av koppling i liten utsträckning kompensera för axiell, radiell och vinkelfelinställning. Slitskopplingar är särskilt lämpliga för användning i stegmotorer, eftersom de kan integreras i strukturen på ett sätt som förhindrar glapp. Besök MISUMI:s webbutik och köp slitskopplingar av hög kvalitet.
Bälgkoppling
Bälgkopplingar använder en gummi- eller metallbälg för att överföra rotationen mellan två axlar. De kännetecknas av att de möjliggör en glappfri kraftöverföring och samtidigt kan kompensera för axiell och vinklad felinställning. Bälgkopplingar är därför lämpliga för användning i stegmotorer. Missa inte chansen att köpa bälgkopplingar i MISUMI:s webbutik.
Styv koppling
Styva eller vridstyva kopplingar består av ett genomgående beslag. De kännetecknas av spelfrihet och hög vridstyvhet och kan därför användas i servomotorer. Eftersom styva kopplingar inte kan kompensera för axelförskjutning, är det nödvändigt att centrera axlarna på rätt sätt.
| Kopplingens egenskaper | Motor | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Design | Motreaktion | Högt vridmoment | Tillåten radiell förskjutning Tillåten vinkelförskjutning |
Servomotorer: | Stegmotor: Kompakt servo |
Universell |
| Skiva | ✓✓ | ✓✓ | ✓ | ✓✓ | ✓ | ❌ |
| Oldham | ❌ | ✓✓ | ✓✓ | ❌ | ❌ | ✓✓ |
| Spårad | ✓✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓✓ | ❌ |
Följande exempel illustrerar proceduren för att välja rätt koppling och motsvarande artikelnummer.
Exempel på tillämpning:
- Drivmotor: Servomotor med kulskruv på drivsidan
- Rotationsriktning: Omvänd rotation med en hastighet på 3 000 varv/min
- Radiell förskjutning: 0,1 mm
- Vinkelförskjutning: 1 °
- Axiell förskjutning: 0,1 mm
- Diameter på axelns hål på motorsidan: 14 mm
- Axelhålets diameter på kulskruvssidan: 15 mm
- Kopplingens totala längd: 60 mm eller mindre
- Välj lämplig koppling för din motortyp och tillämpning. För den ovan beskrivna drivenheten krävs en glappfri koppling som har en radiell och tillåter vinkelfelinställning. Med hjälp av ovan nämnda diagram för enkelt val av koppling, en skivkoppling CPDW.
- Beräkna kompensationsmoment för kopplingen. Tillstånd: Toppmoment för servomotorn på 3,0 Nm och nominellt vridmoment för servomotorn på 1,0 Nm. Vid beräkning av kompensationsmomentet med en kompensationsfaktor på 2,0 (referensvärde) är kravet på ett tillåtet moment 6 Nm eller högre. Detta krav uppfylls av version CPDW40.
- Kontrollera kopplingstoleransen. Den version som valdes i steg 2 uppfyller de nödvändiga radiella, axiella och vinkeltoleranserna.
- Välj hålet i axeln. De nödvändiga axelhålen på 14 och 15 mm är båda möjliga för den valda versionen. Detta resulterar i att artikelbeteckningen kompletteras med ”14” för axelhålet d1 och ”15” för axelhålet d2.
- Välj axelanslutningsmetod. Med denna kopplingsvariant är endast fästmetoden via en klämma tillgänglig. Därför är det inte nödvändigt att göra ett val.
- den slutliga granskningen av dimensionerna. Den valda kopplingens totala längd är 49,4 mm, vilket ligger inom det tillåtna intervallet för kraven på 60 mm eller mindre. Det slutliga artikelnumret är CPDW40-14-15.
Axelkopplingar för alla ändamål
MISUMI erbjuder rätt koppling för alla ändamål. Tack vare det breda utbudet av konfigurationsalternativ kan alla kopplingstyper anpassas för att passa respektive applikation. Kopplingens huvuddel och andra komponenter är tillverkade av högkvalitativa material som aluminium eller rostfritt stål och uppfyller de högsta kvalitetsstandarderna.
