Fleksibel motorkobling: typer, fejljusteringsgrænser og valgtrin

En 15 kW centrifugalpumpe på et kemisk anlæg spiste fleksible motorkoblinger af kæbetypen hver ottende måned. Koblingen var ikke problemet. Måling viste, at motor- og pumpeakslerne sad 0,9 mm fra hinanden parallelt forskudt og 0,6 grader ude af vinkeljustering, cirka tre gange, hvad edderkoppeindsatsen kunne absorbere. Udskiftningen mislykkedes på samme måde. En fleksibel motorkobling er en drejningsmomentoverførende del med en fast, begrænset forskydningstillæg. At behandle det som en kur mod dårlig tilpasning er den mest pålidelige måde at blive ved med at købe den samme del to gange om året.

Hvad en fleksibel motorkobling gør, og hvad den ikke kan

En fleksibel motorkobling forbinder motorakslen med indgangsakslen på en pumpe, gearkasse, kompressor, ventilator eller værktøjsmaskine. Den udfører tre opgaver på én gang: den overfører drejningsmoment, den absorberer de små akselforskydninger, som ingen reel installation eliminerer, og den reducerer de vibrationer og stød, der ellers ville nå motorlejer og tandhjulstænder. Ordet fleksibel beskriver arbejdselementet, hvad enten det er en elastomer indsats, en metalbælge, en rustfri skivepakke, en spiralformet bjælkedel eller et fjedergitter. Det beskriver ikke en ubegrænset evne til at sluge fejlstilling.

Hvad delen ikke vil, betyder lige så meget. Den kan ikke trække to dårligt afstemte aksler på linje, absorbere den termiske vækst af et langt skafttog, kompensere for en blød fod eller fungere som afstandsstykke mellem maskiner, der skulle have været placeret korrekt i første omgang. Ethvert fleksibelt design har også en omkostning. Elastomere typer dæmper vibrationer godt, men har temperaturgrænser og en begrænset levetid; metalliske typer holder nul tilbageslag og tolererer varme, men passerer vibrationer igennem og kan blive træt. Udbyttet, som kommer ned til lavere lejebelastninger, mindre støj og længere maskinlevetid, er opsummeret i denne note om fordelene ved en fleksibel kobling .

De fleksible motorkoblingstyper, du faktisk vil specificere

Motordrevne maskiner betjenes i praksis af otte koblingsfamilier. Tabellen nedenfor viser den forskydning, hver enkelt håndterer under service, og de drev, hvor den tjener sin plads. Behandl tallene som planlægningsværdier snarere end grænser.

To regler betyder mere end tallene. Fortsæt med at arbejde fejljustering til omkring en tredjedel af den nominelle mængde, fordi en kobling, der allerede kører ved sin grænse, ikke har nogen reserve til termisk vækst eller bundfældning. Og match elementmaterialet til miljøet: Nitrilindsatser er behagelige fra omkring -40 °C til 100 °C, polyurethan lidt mindre i toppen af ​​dette område, mens en bælg eller membranpakke er begrænset af udmattelseslevetid snarere end af temperatur.

RSK-CPFJC Kæbeedderkopkobling af aluminium med høj stivhed Når du dimensionerer en motordrevet kobling, dæmper denne nul-backlash aluminium kæbe/spider enhed vibrationer og kompenserer offset under beregnet drejningsmoment og fejljustering. Se produkt →

Valgrækkefølge: Moment, Misalignment, Speed, Fit

Moment og servicefaktor

Start fra den drevne maskine, ikke motoren. Nødvendigt drejningsmoment er T = 9550 x P/n, med P i kW og n i rpm, så en 22 kW motor ved 1470 rpm har brug for omkring 143 Nm. Multiplicer med en driftsfaktor: ca. 1,5 for glatte ventilatorer og centrifugalpumper, 2,0 for transportører, blandere og stempelkompressorer og 2,5 eller mere for knusere, rullepresser og reverseringsdrev. Bekræft derefter det maksimale drejningsmoment. En direkte-on-line motor kan levere to til tre gange det nominelle drejningsmoment ved opstart, og koblingens maksimale rating, ikke dens kontinuerlige rating, styrer det øjeblik.

Fejljusteringsbudget

Mål offset efter at maskinerne er fuget og boltet, ikke fra tegningen. Tilføj termisk vækst mellem kolde og varme tilstande. Vælg derefter en størrelse, hvis nominelle parallelle, vinkelmæssige og aksiale tillæg er mindst tre gange, hvad du forventer at se. Aksialgodtgørelse er den, der oftest glemmes: en bælgkobling på et akseltog, der vokser 1 mm, når det er varmt, vil svigte i tryk, længe før det svigter i torsion.

Hastighed, balance og modreaktion

Over ca. 3000 rpm bliver balancen et udvælgelseskriterium snarere end en fodnote, og en kobling, der opfører sig ved 1500 rpm, kan vibrere ved 6000 rpm, hvis enheden ikke er afbalanceret som en enhed. På servo- og positioneringsakser overstiger slør og torsionsstivhed drejningsmomentkapaciteten, hvilket er grunden til, at klemme-type nav og nul-sløringselementer erstatter sætskruer og elastomer-indsatser i disse positioner.

Installationsdetaljer, der bestemmer koblingens levetid

• Juster med en måleur eller lasersystem i to planer, og kontroller derefter igen efter den første løbsdag.
• Indstil navene, så det bøjelige element sidder i dets designede mellemrum, og brug aldrig koblingen til at lukke et akselgab.
• Respekter boringens pasform. En H7-boring på en h6-aksel med den korrekte nøgle glider på uden kraft; en løs boring spænder inden for få uger, og et påhugget nav beskadiger lejerne.
• Spænd klemskruer og stiftbolte med en kalibreret skruenøgle i den rækkefølge, der er vist på tegningen.
• Hold elastomerelementer væk fra olie, ozon og direkte sollys under opbevaring, og inspicér dem ved planlagte nedlukninger i stedet for at vente på et nedbrud.

Fejlmønstre og hvad de fortæller dig

• En edderkoppeindsats båret ind i en halvmåneform peger på vinkelforskydning; selv slid på tværs af alle lapper peger på overbelastning.
• En metalbælg, der er revnet ved siden af ​​en flange, betyder normalt gentagen aksial eller vinkeloverkørsel, ikke en materialefejl.
• Affladede eller smeltede stifthylstre indikerer omgivende eller strålevarme over elastomergrænsen.
• En rillet navboring og kilegang viser en løs pasform kombineret med drejningsmoment.
• En kobling, der kører varm ved moderat belastning, bliver ofte overkomprimeret aksialt under installationen.

Tilpasning af koblingen til den drevne maskine

På en centrifugalpumpe, blæser eller skruetransportør drevet af en standard induktionsmotor på 7,5 til 45 kW er en kæbetype eller elastisk bøsningstiftkobling normalt det fornuftige valg. Begge tolererer parallel og vinkelforskydning, dæmper motorens torsionsbølger og kan gen-elementeres på stedet på under en time uden at flytte nogen af ​​maskinerne.

RSK-LT Elastisk ærmestiftkobling Til standard induktionsmotordrev på ventilatorer, pumper eller transportører tolererer denne billige elastiske stiftkobling offset og forenkler vedligeholdelsen på stedet. Se produkt →

Servo- og positioneringsakser er et andet problem. Her betyder tilbageslag mere end råt drejningsmoment, så en metalbælge eller bjælkekobling med klemnav holder forbindelsen stiv i vridningen, mens den stadig tillader en lille offset. Fordi servokoblingsområde omfatter bjælke-, bælge-, membran-, kæbe- og Oldham-versioner, en enkelt monteringsstil kan holdes på tværs af en hel maskine.

RSK-CPRC Aluminiumslegeringsbælgeservokobling Til servo- og stepperpositioneringsakser, hvor slør har betydning, kompenserer denne klemmetype rustfri bælgkobling små forskydninger uden at miste vridningsstivhed. Se produkt →

Testbænke med høj hastighed, turbokompressorer og værktøjsmaskiner kører forbi elastomerernes balance- og udmattelsesgrænser, hvor en membrankobling, der er normeret til 10.000 rpm, tager over. I den tunge ende kræver rullepresser, kraner, valseværker og marineaksler tromlegear eller serpentinfjederkoblinger, nogle gange med et bremsehjul, en mellemaksel eller et delt nav, og ofte som en tilpasset snarere end katalogsamling.

Hvad skal du sende en producent for at få et nøjagtigt tilbud

Et koblingstilbud er kun så godt som dataene bag det. Angiv følgende, før du beder om en pris:

• Motorkraft, hastighed og startmetode
• Skaftdiametre, notmål og pasform på begge sider
• Målt eller forventet parallel, vinkel og aksial forskydning
• Driftscyklus, stødniveau og om drevet bakker
• Omgivelsestemperatur, fugt, støv og kemikalier
• Driftshastighed og, over 3000 rpm, den nødvendige balancegrad
• Uanset om der er brug for et bremsehjul, bremseskive, mellemaksel eller delt nav

Med denne liste kan en leverandør vælge en standardstørrelse, anbefale elementmaterialet og bekræfte, om en modificeret boring, kilegang eller balanceret samling er påkrævet. Dette niveau af tilpasning er rutine i industriel koblingsfremstilling, og det er normalt billigere end at specificere en overdimensioneret standardenhed til at dække en ukendt.

Koblingen er den billigste komponent i de fleste drivtog, og den fejler oftest af årsager, der ikke har noget med selve koblingen at gøre. Fastgør justeringen, størrelsen for det maksimale drejningsmoment, hold en tredjedel af fejljusteringsgodtgørelsen i reserve, og en fleksibel motorkobling vil overleve lejerne på hver side af den.