ओल्डहैम कपलिंग कैटलॉग में संख्याओं का एक जटिल जाल बिछा होता है — बाहरी व्यास, बोर, टॉर्क रेटिंग, मिसएलाइनमेंट क्षमता, जड़त्व मान और गति सीमा — जिसे प्रत्येक पैरामीटर का अर्थ और उनके आपसी संबंध को स्पष्ट रूप से समझे बिना समझना मुश्किल हो सकता है। उपयोग के लिए बहुत छोटा कपलिंग समय से पहले खराब हो जाता है; बहुत बड़ा कपलिंग अनावश्यक जड़त्व और लागत बढ़ाता है। आकार चार्ट को सही ढंग से पढ़ना संपूर्ण चयन प्रक्रिया का आधार है।
यह लेख एक मानक ओल्डहैम कपलिंग साइज चार्ट में पाए जाने वाले प्रत्येक आयाम और पैरामीटर की व्याख्या करता है, बताता है कि वे आपस में कैसे संबंधित हैं, और एक व्यावहारिक चयन उदाहरण को शुरू से अंत तक समझाता है।
ओल्डहैम कपलिंग ड्राइंग पर प्रमुख आयाम
बाहरी व्यास (OD): कपलिंग असेंबली का अधिकतम बाहरी व्यास, हब बॉडी के आर-पार मापा जाता है। यही वह माप है जिससे यह निर्धारित होता है कि कपलिंग शाफ्ट के चारों ओर उपलब्ध रेडियल स्थान में फिट बैठता है या नहीं। तंग इंस्टॉलेशन में — जैसे मशीन हाउसिंग के अंदर, आसन्न घटकों के बीच, या शाफ्ट शोल्डर के पास — चयन करने से पहले यह सुनिश्चित कर लें कि बाहरी व्यास और अतिरिक्त क्लीयरेंस मार्जिन उपलब्ध स्थान के भीतर फिट बैठते हैं।
एल — कुल लंबाई: डिस्क को उसकी निर्धारित अक्षीय स्थिति में रखते हुए, हब के एक सिरे से दूसरे सिरे तक असेंबल किए गए कपलिंग की कुल अक्षीय लंबाई मापें। यह माप मोटर और संचालित मशीन के बीच आवश्यक अक्षीय स्थान निर्धारित करता है। कपलिंग की लंबाई और मोटर शाफ्ट के तापीय वृद्धि के दौरान होने वाले किसी भी एंड-फ्लोट के लिए पर्याप्त क्लीयरेंस सुनिश्चित करें।
LH — हब की लंबाई: प्रत्येक हब की अक्षीय लंबाई यह निर्धारित करती है कि हब शाफ्ट से कितनी दूर तक जुड़ता है। लंबे हब अधिक क्लैम्पिंग क्षेत्र प्रदान करते हैं और समान हब बाहरी व्यास के लिए आमतौर पर उच्च स्लिप टॉर्क प्रदान करते हैं। लंबाई (LH) शाफ्ट की न्यूनतम जुड़ाव लंबाई भी निर्धारित करती है - शाफ्ट को हब में इतनी दूर तक बाहर निकला होना चाहिए कि हब फास्टनर डिज़ाइन किए गए क्लैम्पिंग क्षेत्र के भीतर पकड़ बना सके।
डी — बोर व्यास: हब बोर का आंतरिक व्यास शाफ्ट के व्यास के बराबर होना चाहिए। अधिकांश साइज़ चार्ट प्रत्येक कपलिंग साइज़ के लिए उपलब्ध बोर रेंज को सूचीबद्ध करते हैं — न्यूनतम और अधिकतम बोर जिसे हब की दीवार की मोटाई या क्लैम्पिंग क्षमता को प्रभावित किए बिना मानक हब बॉडी में मशीन किया जा सकता है। यदि दोनों शाफ्ट का व्यास समान है, तो एक ही बोर साइज़ दोनों हब पर लागू होता है। यदि शाफ्ट के व्यास भिन्न हैं (मोटर-टू-बॉलस्क्रू कनेक्शन में आम), तो ड्राइविंग बोर और ड्रिवन बोर को अलग-अलग निर्दिष्ट करें।
डिस्क का बाहरी व्यास / डिस्क की मोटाई: कुछ डेटाशीट में सेंटर डिस्क के आयाम अलग से दिए गए होते हैं। डिस्क का बाहरी व्यास हब में स्लॉट की अधिकतम लंबाई निर्धारित करता है और इस प्रकार कपलिंग द्वारा समायोजित किए जा सकने वाले अधिकतम पार्श्व ऑफसेट को भी निर्धारित करता है। डिस्क की मोटाई हब के दोनों सतहों के बीच उपलब्ध अक्षीय फ्लोट को नियंत्रित करती है।
साइज चार्ट में प्रदर्शन पैरामीटर
रेटेड टॉर्क (T_N): संदर्भ मिसअलाइनमेंट और संदर्भ गति स्थितियों पर कपलिंग द्वारा संचारित किया जा सकने वाला निरंतर टॉर्क। यह प्राथमिक प्रदर्शन पैरामीटर है और टॉर्क-आधारित आकार चयन का प्रारंभिक बिंदु है। महत्वपूर्ण: यह निरंतर रेटिंग है, पीक रेटिंग नहीं। अल्पावधि भार के लिए पीक टॉर्क क्षमता आमतौर पर निरंतर रेटिंग से 2 से 3 गुना अधिक होती है।
अधिकतम पार्श्व ऑफसेट (ΔKr): शाफ्ट के दोनों अक्षों के बीच अधिकतम अनुमेय पार्श्व विस्थापन। जैसा कि इस साइट पर विस्तार से बताया गया है, यह अधिकतम संभव मान है - लंबे समय तक सेवा जीवन के लिए, इस मान के 50 प्रतिशत या उससे कम पर कार्य करें। यूरोपीय और ISO-अनुरूप कैटलॉग में ΔKr प्रतीक का उपयोग किया जाता है; उत्तरी अमेरिकी कैटलॉग में "समानांतर मिसअलाइनमेंट" या केवल "पार्श्व ऑफसेट" जैसे शब्दों का उपयोग किया जा सकता है।
अधिकतम कोणीय विचलन (ΔKw): शाफ्ट सेंटरलाइन के बीच अधिकतम कोणीय विचलन, डिग्री में। ओल्डहैम कपलिंग के लिए, यह मान आमतौर पर सभी आकारों के लिए 0.5 से 1.0 डिग्री होता है - यह कपलिंग के आकार के साथ उस तरह से महत्वपूर्ण रूप से नहीं बढ़ता जिस तरह से पार्श्व ऑफसेट क्षमता बढ़ती है।
अधिकतम अक्षीय विस्थापन (ΔKa): डिस्क के हब के किसी भी सतह से संपर्क किए बिना, एक शाफ्ट दूसरे शाफ्ट के सापेक्ष अधिकतम कितनी अक्षीय गति कर सकता है। यह आमतौर पर कपलिंग के आकार के आधार पर 0.5 से 2.0 मिमी तक होती है।
अधिकतम गति (n_max): संदर्भ मिसएलाइनमेंट स्थिति और परिवेश तापमान पर अधिकतम घूर्णी गति। जैसा कि गति संबंधी लेख में चर्चा की गई है, परिचालन मिसएलाइनमेंट बढ़ने पर यह मान घटता है - गति और मिसएलाइनमेंट रेटिंग दोनों के 50 प्रतिशत से अधिक पर एक साथ परिचालन करते समय संयुक्त गति और मिसएलाइनमेंट चार्ट देखें।
द्रव्यमान जड़त्व आघूर्ण (जूल): संपूर्ण कपलिंग असेंबली (हब और डिस्क दोनों) का घूर्णी जड़त्व, ग्राम·सेमी² या किलोग्राम·मीटर² में। सर्वो ड्राइव के आकार निर्धारण के लिए कुल परावर्तित जड़त्व की गणना में इसे शामिल करना आवश्यक है। कैटलॉग में दिया गया मान मानक हब सामग्री और डिस्क सामग्री के लिए नाममात्र बोर पर आधारित है - वास्तविक जड़त्व बोर के आकार (हब सामग्री हटाने से जड़त्व कम होता है) और हब सामग्री (एल्यूमीनियम बनाम स्टेनलेस स्टील) के साथ थोड़ा बदलता है।
मरोड़ कठोरता (C_T): मरोड़ भार के तहत कपलिंग की कोणीय कठोरता, N·m/डिग्री या N·m/rad में मापी जाती है। उच्च मरोड़ कठोरता का अर्थ है प्रति इकाई टॉर्क पर कम कोणीय विक्षेपण। सर्वो अनुप्रयोगों के लिए, मरोड़ कठोरता ड्राइव सिस्टम की अनुनाद आवृत्ति को प्रभावित करती है - उच्च कठोरता अनुनाद को बढ़ाती है, जिससे उच्च सर्वो बैंडविड्थ प्राप्त होती है।
प्रतिनिधि आकार चार्ट
| बाहरी व्यास (मिमी) | लंबाई L (मिमी) | बोर रेंज (मिमी) | रेटेड टॉर्क (एन·मी) | अधिकतम ऑफसेट (मिमी) | अधिकतम गति (आरपीएम) | जड़त्व (g·cm²) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 16 | 28 | 3–6 | 0.5 | 0.20 | 8,000 | 0.12 |
| 20 | 34 | 4–8 | 1.5 | 0.30 | 7,000 | 0.35 |
| 25 | 40 | 5–12 | 3.0 | 0.40 | 6,000 | 0.85 |
| 32 | 52 | 6–16 | 7.0 | 0.50 | 5,000 | 2.8 |
| 40 | 62 | 8–20 | 15.0 | 0.70 | 4,000 | 8.5 |
| 50 | 76 | 10–25 | 30.0 | 0.90 | 3,500 | 22.0 |
| 63 | 95 | 14–32 | 60.0 | 1.20 | 2,800 | 68.0 |
| 80 | 118 | 18–40 | 120.0 | 1.50 | 2,200 | 195.0 |
यहां दिखाए गए मान 0.2 मिमी पार्श्व ऑफसेट और 25°C परिवेश तापमान पर मानक एल्यूमीनियम-हब, एसिटल-डिस्क ओल्डहैम कपलिंग के लिए प्रतिनिधि हैं। चयनित कपलिंग के लिए हमेशा निर्माता के डेटाशीट से मिलान करें।
हल किया गया चयन उदाहरण
आवेदन पत्र: एक सर्वो मोटर सीएनसी राउटर अक्ष पर बॉलस्क्रू को चला रही है। मोटर का रेटेड टॉर्क 4.0 एन·मी और पीक टॉर्क 12.0 एन·मी है। मोटर शाफ्ट 10 मिमी और बॉलस्क्रू शाफ्ट 12 मिमी है। परिचालन गति 2,500 आरपीएम है। मापा गया पार्श्व ऑफसेट 0.25 मिमी है। कोणीय त्रुटि को 0.3 डिग्री से कम तक ठीक किया गया है। मानक इनडोर वातावरण, परिवेश तापमान 25°C है।
चरण 1 — टॉर्क डिजाइन करें: पीक टॉर्क 12.0 N·m × सर्विस फैक्टर 2.0 (रिवर्सल के साथ सर्वो) = 24.0 N·m डिज़ाइन टॉर्क।
चरण 2 — बोर के आकार: 10 मिमी ड्राइविंग बोर और 12 मिमी ड्रिवन बोर वाले कपलिंग की आवश्यकता है। इस बोर रेंज वाले कपलिंग के लिए साइज चार्ट देखें।
चरण 3 — टॉर्क की जाँच: 40 मिमी बाहरी व्यास (OD) वाले स्क्रू की निरंतर टॉर्क रेटिंग 15.0 N·m है। इसका डिज़ाइन टॉर्क 24.0 N·m है - जो 40 मिमी की रेटिंग से अधिक है। अब 50 मिमी बाहरी व्यास (OD) वाले स्क्रू पर आते हैं, जिसकी निरंतर टॉर्क रेटिंग 30.0 N·m है। इसका डिज़ाइन टॉर्क 24.0 N·m है, जो इस रेटिंग के अंतर्गत आता है। 50 मिमी आकार 25 मिमी तक के बोर को सपोर्ट करता है - 10 मिमी और 12 मिमी दोनों ही इसके दायरे में हैं। 50 मिमी बाहरी व्यास (OD) वाले स्क्रू के साथ आगे बढ़ें।
चरण 4 — गति जांच: 50 मिमी की रेटिंग 0.2 मिमी ऑफसेट पर 3,500 आरपीएम है। यह 0.25 मिमी ऑफसेट पर 2,500 आरपीएम पर चल रहा है। ऑफसेट संदर्भ स्थिति से थोड़ा ऊपर है, इसलिए प्रभावी गति सीमा थोड़ी कम है - लगभग 0.25 मिमी पर 3,200 आरपीएम। 2,500 आरपीएम की परिचालन गति इसके दायरे में है। स्वीकार्य।
चरण 5 — संरेखण की गड़बड़ी की जाँच: 50 मिमी डिस्क के लिए अधिकतम 0.90 मिमी का ऑफसेट निर्धारित है। 0.25 मिमी पर परिचालन = अधिकतम का 28 प्रतिशत। यह उत्कृष्ट है - अनुशंसित 50 प्रतिशत परिचालन सीमा से काफी नीचे। डिस्क की लंबी सेवा अवधि की उम्मीद है।
चरण 6 — जड़त्व की जाँच: 50 मिमी कपलिंग का जड़त्व 22.0 ग्राम सेमी² है। मोटर रोटर का जड़त्व (4 एन·मी सर्वो मोटर के लिए सामान्य) लगभग 180 ग्राम सेमी² है। कपलिंग का जड़त्व रोटर के जड़त्व का 12.2 प्रतिशत है — जो 10 प्रतिशत के दिशानिर्देश से थोड़ा अधिक है, लेकिन मानक बैंडविड्थ वाले सीएनसी अक्ष के लिए स्वीकार्य है। यदि सर्वो ट्यूनिंग मुश्किल साबित होती है, तो जड़त्व को कम करने के लिए उच्च रेटिंग वाली डिस्क सामग्री के साथ 40 मिमी कपलिंग पर विचार करें।
परिणाम: 50 मिमी बाहरी व्यास वाला ओल्डहैम कपलिंग, क्लैम्प हब, 10 मिमी ड्राइविंग बोर, 12 मिमी ड्रिवन बोर, मानक एसिटल डिस्क, एल्युमिनियम हब। सभी पैरामीटर उचित सीमा के भीतर हैं।
निष्कर्ष
ओल्डहैम कपलिंग साइज़ चार्ट को सही ढंग से पढ़ने का मतलब है हर पैरामीटर को समझना, न कि सिर्फ बोर और टॉर्क रेटिंग को। बाहरी व्यास (OD) और लंबाई से भौतिक फिटिंग का पता चलता है। बोर रेंज से शाफ्ट की अनुकूलता का पता चलता है। रेटेड टॉर्क और सर्विस फैक्टर मिलकर न्यूनतम स्वीकार्य साइज़ निर्धारित करते हैं। स्पीड रेटिंग, मिसएलाइनमेंट क्षमता और जड़त्व यह सुनिश्चित करते हैं कि चयनित साइज़ एप्लिकेशन की परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करता है। प्रत्येक पैरामीटर को व्यवस्थित रूप से समझना — जैसा कि चयन उदाहरण में दिखाया गया है — एक ऐसा स्पेसिफिकेशन तैयार करता है जो विश्वसनीय और लंबे समय तक चलने वाला प्रदर्शन प्रदान करता है। किसी भी पैरामीटर को छोड़ देने से ऐसे कपलिंग का चयन करने का जोखिम होता है जो भौतिक रूप से तो सही हो लेकिन परिचालन की दृष्टि से अनुपयुक्त हो।
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