リジッド シャフト カップリングのタイプ: スリーブ、クランプ、フランジ、リングの設計の説明

リジッドシャフトカップリング 2 つのシャフトを一緒に保持するので、ペアが 1 つの部品として回転します。衝撃を吸収するゴム要素も、荷重下で曲がるスプリングも、位置ずれを飲み込むように設計された隙間もありません。そのシンプルさこそが、ラインシャフト、垂直ポンプドライブ、テストスタンドなど、ロストモーションをほとんど発生させずにトルクを通過させながらアライメントをしっかりと保持できるあらゆる場所にこの製品が使用される理由です。

当社は中掖重工業技術（鎮江）有限公司でカップリングを製造しています。リジッドカップリングは、当社のカタログの中でダイヤフラム、ドラムギア、タイヤ、ジョー、チェーン、安全カップリングに次ぐ小さなグループの 1 つです。小さいかどうかにかかわらず、シャフトがすでに平行になった後、顧客が最もよく尋ねるのはこのグループであり、唯一の未解決の問題は、どのパターンをボルトで固定するかということです。ここでは、遭遇する可能性が高いリジッド シャフト カップリングのタイプ、それぞれがシャフトに求めるもの、およびそれらの選択方法を示します。

カップリングを剛性にするものは何ですか?

カップリングは、位置ずれを補正するための要素が含まれていない場合、剛性があるとみなされます。ジョイント内のすべてが金属で、フィットするように機械加工されており、ねじれに対する接続の剛性はシャフト自体とほぼ同じです。そこから 3 つのことが分かります。せん断するエラストマーや変形するケージがないため、サイズ単位あたりのトルク容量が高くなります。キーとボルトが適切に取り付けられている場合、ねじれ剛性は高く、バックラッシュはゼロに近くなります。これは、ドライブの逆転や、ロストモーションが製品にマークとして現れる機械では重要です。また、アライメント公差はほぼゼロです。私たちの経験では、ほとんどの剛性パターンは、平行オフセットが約 0.05 mm 以内、角度誤差が 100 mm あたり 0.05 mm 以内で快適です。それをはるかに超えて押し込むと、カップリングではなくベアリングが負担になります。

主なリジッドシャフトカップリングの種類

カタログではリジッド ファミリをさまざまな方法で分類していますが、ほぼすべてのバージョンは、スリーブ、スプリット マフまたはクランプ、フランジ、およびリング コンプレッションの 4 つのパターンに戻っています。本当の違いは、カップリングがシャフトをどのようにグリップするか、そしてそれを組み立てるためにどのくらいのスペースが必要かです。

スリーブ（マフ）カップリング

最も古いリジッドカップリングは、シャフトの両端上をスライドする単一の円筒形のスリーブです。トルクは各シャフトのキーを通って伝わり、止めねじまたはテーパーピンがスリーブを軸方向の所定の位置に保持します。安価でコンパクトで加工が容易なため、低速ラインシャフトや小型ギアモータードライブでも使用できます。弱点は組み立てです。通常、スリーブは軸方向に進むため、1 つのシャフトが自由に動く必要があり、メンテナンス中にも同じ自由度が必要になります。低速での適度なトルクに適しており、一度軸を合わせて放置することもできます。

スプリットマフとクランプカップリング

スリーブを 2 つに分割し、分割部分にボルトを追加すると、どちらのシャフトも動かさずにクランプ カップリングが完成します。半分は一対として機械加工され、シャフトにキー固定され、クランプ力も供給するボルトによって一緒に締め付けられます。このパターンは放射状に組み立てられているため、修理やシフトできないドライブ トレインにとって最もフレンドリーな剛性オプションです。当社の JK および JKW クランプ カップリングはまさにこのロジックに従い、JKW バージョンは公称サイズに完全に適合していないシャフトのより広いクランプ範囲をカバーします。ボルトの締め付けは人々が予想している以上に重要です。不均一なトルクは、クランプ カップリングがぐらつく一般的な原因です。

JK、JKW型クランプカップリング どちらかのシャフトの移動を避けるために放射状に組み立てられた剛性クランプ カップリング。JK および JKW オプションはより広いクランプ範囲をカバーします。 製品を見る→

リジッドフランジカップリング

ここでは、各シャフトにはフランジが付いた独自のハブが搭載されており、2 つのフランジは向かい合ってボルトで固定されています。ボルトのサイズを大きくすることができ、接合部の検査が容易なため、より大きな直径とより高いトルクに最適なパターンです。フランジ カップリングは通常、リムがボルトの頭を覆うかどうかに応じて、保護されているか保護されていないと表現されます。代償は機械加工の精度です。フランジ面の振れはベアリングの 1 回転ごとに 1 回の力になるため、組み立てられたジョイントがシャフトの中心線に対して直角になるように、両方のフランジに穴を開けて面を付ける必要があります。

リング圧縮カップリング

圧縮リングまたは摩擦リングは、キーイングの代わりに絞ることによってグリップを結合します。スプリット リングまたはテーパー スリーブは、外側のカラーまたはボルトのリングによってシャフト端の周囲で圧縮され、キー溝のない摩擦ジョイントを生成します。これは真の利点です。キー溝がないということは、シャフトに応力が集中しないことを意味し、部品の位置を変更する必要があるときにグリップを解放してリセットすることができます。この種のキーレス設計は、逆転ドライブやすでに激しく動作しているシャフトによく見られます。トルク容量はクランプ力と摩擦に依存するため、表面仕上げと合わせ面の清浄度はオプションの詳細ではありません。

さらに知っておくべき点は、剛性の高いジョイントは過負荷がかかると何も得られないため、設計によってはシャー ピン、シャー リング、または滑り摩擦ディスクを追加することです。剛性に加えて詰まりに対する保護が必要な場合は、プレーン スリーブよりも安全カップリングの方が適しています。

リジッドカップリングのカテゴリ: 種類、選択、産業用途 高トルク、高精度、バックラッシュのないドライブの選択ガイダンスとともに、フランジや JK/JKW クランプ カップリングなどのリジッド カップリング オプションを検討します。 製品を見る→

厳格な対柔軟な: どのファミリーが必要かを知る

トルクだけを重視して選択することはほとんどありません。リジッドカップリングはトルクを効率的に伝達し、タイミングを維持し、通常はコストが安くなりますが、多くの実際のドライブトレインでは実現できない調整が必要です。以下の表では、コントラストの柔軟なオプションを 1 つ使用して、固定パターンを並べて設定しています。

シャフトを数百分の 1 ミリメートル以内に収めることができない場合、リジッド カップリングは克服すべき課題ではなく、間違ったファミリーであることになります。ドラムギア、ダイヤフラム、タイヤ、チェーン、ジョーカップリングはその誤差を吸収するために存在するため、パターンを決定する前に柔軟性の問題を解決する価値があります。

リジッドカップリングタイプの選択方法

ドライブを調整できると、選択はチェックの短いリストになります。見積もりの前にお客様に確認する内容は次のとおりです。

1. トルクとサービスファクター。 ドライバーの評価から始めて、衝撃、始動、デューティサイクルのサービスファクターを適用します。
2. 穴、キー溝、シャフトの材質。 パターンを比較する前にボアを確認してください。スリムシャフトではキーレスグリップが唯一のオプションかもしれません。
3. スピード。 リジッドカップリングはバランスが取れていますが、高速機械ではジョイント部の振れに対する許容度がはるかに低くなります。
4. 実際に達成できる調整。 ドライブは図面通りではなく、組み立てられた状態で測定してください。
5. 組み立てとサービスへのアクセス。 スリーブには軸方向のスペースが必要で、クランプとフランジには工具用の半径方向のスペースが必要です。
6. 環境。 粉塵、水、洗浄、温度が材質と表面処理を決定します。
7. 硬さと反発。 タイミングが重要な任務や逆転の任務では、通常、遊びが伴うものは除外されます。

この推論のより長いバージョンが必要な場合は、次のメモを参照してください。 適切なカップリングの選び方 では、同じシーケンスをさらに多くの例とともに説明します。

調整と取り付けに関する注意事項

リジッド カップリングは、他のどのファミリよりも慎重に設置することができます。幸いなことに、作業は簡単です。

• ダイヤルインジケーターまたはレーザーツールを使用して測定します。アライメントを目や感触で判断しないでください。
• 最初に角度誤差を修正し、次に平行オフセットを修正し、両方が許容範囲内になるまで繰り返します。
• 一方のマシンが他方よりも著しく高温で動作する場合は、熱の増加を考慮してください。
• ランニングの最初の数時間後と最初の 1 週間後にアライメントを再確認します。
• キー、ボルト面、クランプ表面を清潔で乾燥した状態に保ち、十字パターンで締めてください。

リジッドカップリングが最適な場所

• 垂直ポンプは、モーターがポンプの真上に設置されて駆動します。
• 紙、繊維、搬送装置のラインシャフト。
• 正確なタイミングが必要な工作機械やテストスタンドの駆動。
• トルク校正リグとダイナモメーターの設置。
• 小型ギアモーターは低速、軽負荷の機器で駆動します。
• キーレスフリクショングリップが高応力シャフトを保護するシャフト接続。

これらは、その堅さが負債ではなく資産となる職務です。アライメントを取り除くと、何年も静かに動作していた同じカップリングが数週間以内にベアリングを消耗し始める可能性があります。

リジッドカップリングが解決策ではない場合

冶金、鉱山、クレーン、港湾ドライブでは、剛性の高い接合部が得られるほどしっかりと位置合わせを保持することはほとんどありません。熱の動き、基礎の沈下、および大きなラジアル荷重はすべて、シャフトをラインから押し出します。これはまさにドラム ギアやその他の柔軟な設計の領域であり、高トルクを維持しながら角度誤差やオフセット誤差を許容します。

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適切なリジッドカップリングを入手する

当社は 2014 年から鎮江市でカップリングを製造しており、重量工場と精密工場が同じ屋根の下にあるため、標準パターンと非標準シャフト接続の両方が私たちにとって毎日の作業です。シャフトの直径、トルク、速度、ジョイント周囲のスペースを共有していただければ、スリーブ、クランプ、フランジ、またはリングの圧縮設計が賢明な選択であるか、それとも代わりにフレキシブル カップリングを検討する必要があるかを、通常 1 日以内にお知らせできます。じっくり話し合ってみたいと思ったら、 私たちのチームに連絡してください 図面または義務の詳細を送信してください。