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Mar 12, 2023

特殊カップリングの概要

Di Mike Santora | 15 settembre 2015 Vantaggi dei dischi compositi Zero-Max

マイク・サントラ著 | 2015 年 9 月 15 日

Zero-Max の複合ディスク カップリングの利点には、衝撃と振動の吸収、位置ずれ耐性、電気的絶縁、疲労とフレッチングの除去が含まれます。

特殊な環境や用途では、通常のトルク伝達とミスアライメントに対処するが、いくつかの追加機能を備えたカップリングが必要です。

ほとんどのディスク カップリングは金属ディスク パックを使用します。 ただし、Zero-Max の複合ディスク カップリングは、金属ではなく複合材料で作られた独特の形状のディスク パックを使用しています。 この複合材料は、金属ディスクカップリングの代替品となります。 利点としては、衝撃や振動の吸収、位置ずれ耐性、電気絶縁、疲労やフレッチングの除去などが挙げられます。 金属ディスク カップリングは最初は安価かもしれませんが、複合ディスク カップリングはメンテナンス不要で長寿命であるため、通常は全体的なコストが低くなります。

位置ずれに対応することは、フレキシブル ディスク カップリングの重要な側面です。 結合されたシャフト間の位置ずれは、製造公差、不適切な取り付け、またはシステムへの負荷によって生じることがよくあります。 エンジニアは、シャフト間の横方向、角度方向、軸方向のずれを定期的に検査し、選択したカップリングが目的に適っているかどうかを確認する必要があります。 カップリングのミスアライメント評価と剛性評価を知ることが重要です。 カップリングが堅いほど、反力荷重のミスアライメントがカップリングされたアイテムに伝わります。 これらの反応負荷はシステムの寿命に悪影響を及ぼします。 これらの反力荷重を制限するために、Zero-Max 複合ディスク カップリングは金属ディスク カップリングよりも半径方向の剛性が低くなります。 したがって、接続された機器に伝達される反応負荷が低くなり、接続されたコンポーネントの寿命が長くなります。

システムがどの程度のミスアライメントに対応できるかによって、シングルフレックス (1 つのフレキシブル ディスク パック) カップリングとダブルフレックス (2 つのフレキシブル ディスク パック) カップリングのどちらを選択するかが決まります。 シングルフレックスカップリングは、ダブルフレックスタイプよりもサイズがコンパクトですが、ミスアライメント許容量が低く、反動荷重が高くなります。 よくある誤解は、シングルフレックスディスクカップリングは横方向の位置ずれに対応できないということです。 これは金属ディスク カップリングにも当てはまりますが、Zero-Max CD カップリングで使用されるディスク パックの設計により、シングルフレックス CD カップリングは限られた横方向の位置ずれに対応できます。 これにより、設計者は、ダブルフレックス カップリング用のスペースがない設計でもシングルフレックス ディスク カップリングを使用できるようになります。

円筒形ブッシュを使用すると、中空シャフト歯車減速機やその他の中空シャフト接続をメートルおよびインチサイズの中実シャフト直径に取り付けることができます。

ギアカップリングは、同一直線上にない 2 つのシャフト間でトルクを伝達するように設計された機械装置の一種です。 カップリングは通常、各シャフトに 1 つずつ固定された 2 つのフレキシブル ジョイントで構成されます。 これらのジョイントは、多くの場合、スピンドルと呼ばれる 3 番目のシャフトによって接続されています。

ほとんどのジョイントは、ギア比 1:1 の内歯車と外歯車のペアで構成されています。 外歯歯車の歯面と外径にはクラウン加工が施されており、2 つの歯車間の角変位を許容します。 機械的には、ギアはプロファイルが変更された回転スプラインと同等です。 歯のサイズが比較的大きいため、歯車と呼ばれます。 ギアカップリングは通常、角度のずれが 4 ～ 5° に制限されています。

ギアカップリングには通常、フランジ付きスリーブと連続スリーブの 2 つのバリエーションがあります。 フランジ付きギア カップリングは、垂直のフランジで囲まれた短いスリーブで構成されています。 2 つのフランジが向かい合って並ぶように、1 つのスリーブが各シャフトに配置されます。 フランジ内の一連のネジまたはボルトがそれらを固定します。 連続スリーブ歯車継手では、シャフトの端を結合して互いに当接させ、スリーブで包み込みます。 多くの場合、これらのスリーブは金属で作られていますが、ナイロンで作ることもできます。

単関節ギアカップリングは、名目上同軸の 2 つのシャフトを接続するために使用されます。 この用途では、この装置はギア式フレキシブルまたはフレキシブルカップリングと呼ばれます。 シングルジョイントのため、取り付け誤差や使用条件による軸アライメントの変化など、軽微なミスアライメントを許容します。 これらのタイプのギア カップリングは、通常、角度のずれが 1/4 ～ 1/2° に制限されています。

磁気カップリングは、物理的な機械的接続なしでトルクを伝達します。 これにより、薄いバリアを介して接続できるため、密閉された回転フィードスルーの維持に役立ち、流体ポンプ用途に適しています。

結合部分が接触していないため、磨耗はほとんどなく、永久磁石を使用しているため、外部電源は必要ありません。 磁気カップリングには安全機能も組み込まれており、カップリングに過負荷がかかると次の位置に移動して動作を継続します。

磁気カップリングは通常、軽いトルク負荷と、徐々に始動するか、システムの被駆動側の回転慣性が低いアプリケーションのみを処理できます。 また、トルク負荷が比較的軽いことを考慮すると、直径もかなり大きくなります。 また、カップリングにはサポート ベアリングに適度なラジアル荷重がかかります。

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