유연한 모터 커플링: 유형, 정렬 불량 제한 및 선택 단계

한 화학 공장의 15kW 원심 펌프가 8개월마다 턱형 플렉서블 모터 커플링을 먹고 있었습니다. 커플링이 문제가 아니었습니다. 측정 결과 모터와 펌프 샤프트는 평행 오프셋에서 0.9mm 떨어져 있고 각도 정렬에서 0.6도 벗어난 것으로 나타났습니다. 이는 스파이더 인서트가 흡수할 수 있는 것의 대략 3배입니다. 교체도 같은 방법으로 실패했습니다. 유연한 모터 커플링은 고정되고 유한한 오정렬 허용치를 갖는 토크 전달 부품입니다. 얼라인먼트 불량의 치료제로 취급하는 것이 1년에 두 번씩 같은 부품을 계속 구매하는 가장 확실한 방법이다.

유연한 모터 커플링이 하는 일과 할 수 없는 일

유연한 모터 커플링은 모터 샤프트를 펌프, 기어박스, 압축기, 팬 또는 공작 기계의 입력 샤프트에 연결합니다. 이는 한 번에 세 가지 작업을 수행합니다. 즉, 토크를 전달하고, 실제 설치 시 제거할 수 없는 작은 샤프트 오프셋을 흡수하며, 모터 베어링과 기어 톱니에 도달할 수 있는 진동과 충격을 줄여줍니다. 유연성이라는 단어는 엘라스토머 인서트, 금속 벨로우즈, 스테인리스 디스크 팩, 나선형 빔 섹션 또는 스프링 그리드 등 작동 요소를 설명합니다. 이는 정렬 불량을 삼킬 수 있는 무한한 능력을 설명하지 않습니다.

부품이 수행하지 않는 작업도 그만큼 중요합니다. 잘못 정렬된 두 개의 샤프트를 일직선으로 당기거나, 긴 샤프트 트레인의 열 성장을 흡수하거나, 부드러운 발을 보상하거나, 처음에 올바르게 배치되어야 하는 기계 사이의 스페이서 역할을 할 수 없습니다. 모든 유연한 설계에는 비용도 따릅니다. 탄성중합체 유형은 진동을 잘 흡수하지만 온도 제한이 있고 사용 수명이 유한합니다. 금속 유형은 백래시가 없고 열을 견딜 수 있지만 진동이 통과하여 피로해질 수 있습니다. 더 낮은 베어링 부하, 더 적은 소음, 더 긴 기계 수명으로 이어지는 결과는 이 메모에 요약되어 있습니다. 유연한 커플링의 장점 .

실제로 지정하게 될 유연한 모터 커플링 유형

실제로 모터 구동 기계에는 8개의 커플링 제품군이 사용됩니다. 아래 표에는 각각의 서비스가 처리하는 정렬 불량과 해당 위치를 차지하는 드라이브가 나열되어 있습니다. 수치를 한계가 아닌 계획 값으로 취급하십시오.

숫자보다 중요한 두 가지 규칙이 있습니다. 이미 한계에 도달한 커플링에는 열 성장이나 기초 정착을 위한 여유가 없기 때문에 정격 공차의 약 1/3까지 오정렬 작업을 계속하십시오. 그리고 환경에 맞게 요소 재료를 일치시키십시오. 니트릴 인서트는 약 -40°C ~ 100°C에서 편안하고, 폴리우레탄은 이 범위의 상단에서 약간 덜한 반면, 벨로우즈 또는 다이어프램 팩은 온도보다는 피로 수명에 의해 제한됩니다.

RSK-CPFJC 고강성 알루미늄 조 스파이더 커플링 모터 구동 커플링의 크기를 정할 때 이 제로 백래시 알루미늄 조/스파이더 장치는 진동을 감쇠시키고 계산된 토크 및 정렬 불량에 따른 오프셋을 보상합니다. 제품보기 →

선택 순서: 토크, 정렬 불량, 속도, 맞춤

토크 및 서비스 팩터

모터가 아닌 구동되는 기계에서 시작하십시오. 필요한 토크는 T = 9550 x P/n이며, P는 kW, n은 rpm이므로 1470rpm에서 22kW 모터에는 약 143Nm이 필요합니다. 듀티 서비스 계수를 곱합니다. 부드러운 팬 및 원심 펌프의 경우 대략 1.5, 컨베이어, 믹서 및 왕복 압축기의 경우 2.0, 분쇄기, 롤러 프레스 및 역회전 드라이브의 경우 2.5 이상입니다. 그런 다음 피크 토크를 확인하십시오. 직기동 모터는 시동 시 정격 토크의 2~3배를 전달할 수 있으며, 연속 정격이 아닌 커플링의 최대 정격이 그 순간을 좌우합니다.

예산 불일치

도면에서가 아니라 기계를 그라우팅하고 볼트로 고정한 후 오프셋을 측정합니다. 차가운 상태와 뜨거운 상태 사이에 열 성장을 추가합니다. 그런 다음 정격 평행, 각도 및 축 허용 오차가 예상보다 최소 3배인 크기를 선택하십시오. 축 공차는 가장 자주 잊혀지는 것입니다. 뜨거울 때 1mm 증가하는 샤프트 트레인의 벨로우즈 커플링은 비틀림으로 인해 파손되기 오래 전에 추력에서 파손될 것입니다.

속도, 균형 및 백래시

대략 3000rpm 이상의 밸런스는 각주가 아닌 선택 기준이 되며, 어셈블리가 하나의 단위로 균형을 이루지 않으면 1500rpm에서 작동하는 커플링이 6000rpm에서 진동할 수 있습니다. 서보 및 포지셔닝 축에서는 백래시 및 비틀림 강성이 토크 용량보다 중요하므로 클램프형 허브 및 제로 백래시 요소가 해당 위치의 고정 나사 및 엘라스토머 인서트를 대체합니다.

커플링 수명을 결정하는 설치 세부 사항

• 다이얼 표시기나 레이저 시스템을 두 평면에 맞춰 정렬한 다음, 달리기 첫날 이후에 다시 확인하세요.
• 굴곡 요소가 설계된 간격에 위치하도록 허브를 설정하고 샤프트 간격을 막기 위해 커플링을 사용하지 마십시오.
• 보어 핏을 존중하세요. 올바른 키가 있는 h6 샤프트의 H7 보어는 힘 없이 미끄러집니다. 보어가 헐거워지면 몇 주 안에 초조해지며, 허브를 망치로 두드리면 베어링이 손상됩니다.
• 그림에 표시된 순서대로 보정된 렌치를 사용하여 클램프 나사와 핀 볼트를 조입니다.
• 엘라스토머 요소를 오일, 오존 및 직사광선에 노출되지 않게 보관하고 고장을 기다리지 말고 계획된 가동 중단 시 검사하십시오.

실패 패턴과 그 내용

• 초승달 모양으로 착용된 스파이더 인서트는 각도 정렬이 잘못되었음을 나타냅니다. 모든 로브에 걸쳐 마모가 발생하더라도 과부하가 발생합니다.
• 플랜지 옆에 금이 간 금속 벨로우즈는 일반적으로 재료 결함이 아니라 반복적인 축 방향 또는 각도 초과 이동을 의미합니다.
• 편평하거나 녹은 핀 슬리브는 엘라스토머 한계를 초과하는 주변 열 또는 복사열을 나타냅니다.
• 프렛 처리된 허브 보어와 키 홈은 토크 반전과 결합된 느슨한 맞춤을 보여줍니다.
• 적당한 하중에서 뜨거워지는 커플링은 설치 중에 축 방향으로 과도하게 압축되는 경우가 많습니다.

구동 기계에 커플링 맞추기

7.5~45kW의 표준 유도 모터로 구동되는 원심 펌프, 팬 또는 스크류 컨베이어에서는 일반적으로 조 유형 또는 탄성 슬리브 핀 커플링이 현명한 선택입니다. 둘 다 평행 및 각도 오프셋을 허용하고 모터의 비틀림 리플을 완화하며 기계를 움직이지 않고도 1시간 이내에 현장에서 요소를 다시 구성할 수 있습니다.

RSK-LT 탄성 슬리브 핀 커플링 팬, 펌프 또는 컨베이어의 표준 유도 모터 드라이브의 경우 이 저가형 탄성 핀 커플링은 오프셋을 허용하고 현장 유지 관리를 단순화합니다. 제품보기 →

서보와 포지셔닝 축은 다른 문제입니다. 여기서 백래시는 원시 토크보다 더 중요하므로 클램프 허브가 있는 금속 벨로우즈 또는 빔 커플링은 비틀림 시 연결을 견고하게 유지하면서 여전히 작은 오프셋을 허용합니다. 왜냐하면 서보 커플링 범위 빔, 벨로우즈, 다이어프램, 조 및 Oldham 버전이 포함되어 단일 장착 스타일을 전체 기계에 걸쳐 유지할 수 있습니다.

RSK-CPRC 알루미늄 합금 벨로우즈 서보 커플링 백래시가 중요한 서보 및 스테퍼 포지셔닝 축의 경우, 이 클램프형 스테인리스 벨로우즈 커플링은 비틀림 강성을 잃지 않고 작은 오프셋을 보상합니다. 제품보기 →

고속 테스트 벤치, 터보 압축기 및 공작 기계 스핀들은 10000rpm 등급의 다이어프램 커플링이 대신하는 엘라스토머의 균형 및 피로 한계를 뛰어넘습니다. 무거운 장비의 경우 롤러 프레스, 크레인, 압연기 및 해양 샤프트에는 드럼 기어 또는 구불구불한 스프링 커플링이 필요하며, 때로는 브레이크 휠, 중간 샤프트 또는 분할 허브가 있고 카탈로그 조립이 아닌 맞춤형 제품인 경우도 많습니다.

정확한 견적을 위해 제조업체에 보낼 내용

커플링 인용은 그 뒤에 있는 데이터만큼만 좋습니다. 가격을 요청하기 전에 다음을 제공하십시오.

• 모터 출력, 속도 및 시동 방법
• 샤프트 직경, 키 홈 치수 및 양쪽 맞춤 등급
• 측정되거나 예상되는 평행, 각도 및 축 정렬 불량
• 듀티 사이클, 충격 수준 및 드라이브 반전 여부
• 주변 온도, 습기, 먼지 및 화학 물질
• 작동 속도 및 3000rpm 이상, 필요한 밸런스 등급
• 브레이크 휠, 브레이크 디스크, 중간 샤프트 또는 분할 허브가 필요한지 여부

이 목록을 통해 공급업체는 표준 크기를 선택하고 요소 재료를 권장하며 수정된 보어, 키홈 또는 균형 잡힌 조립이 필요한지 여부를 확인할 수 있습니다. 이러한 수준의 맞춤화는 산업용 커플링 제조에서 일상적인 일이며 일반적으로 알려지지 않은 부분을 처리하기 위해 대형 표준 장치를 지정하는 것보다 저렴합니다.

커플링은 대부분의 드라이브 트레인에서 가장 저렴한 부품이며 커플링 자체와는 아무런 관련이 없는 이유로 가장 자주 고장납니다. 최대 토크에 대한 정렬, 크기를 수정하고 오정렬 허용량의 1/3을 예비로 유지하면 유연한 모터 커플링이 양쪽 베어링보다 오래 지속됩니다.