Инженерлер жетек жүйесін жобалаудың муфтаны таңдау кезеңіне жеткенде, Олдхэм муфтасы мен жақ муфтасы (сонымен қатар өрмекші муфтасы немесе тырнақ муфтасы деп те аталады) кез келген басқа түрге қарағанда қысқа тізімде жиі кездеседі. Екеуі де ықшам, қолжетімді және біліктің белгілі бір дәрежеде тураланбауын ескере алады. Екеуі де кеңінен сатылады. Ал сырттай қарағанда, екеуі де бірдей жұмыс атқаратын сияқты.
Бірақ бұл бетінің астында екі муфта жұмыс принциптері, тураланбау механизмдері және өнімділік шеңберлері бойынша түбегейлі ерекшеленеді. Қолдануыңыз үшін дұрыс емес муфтаны таңдау муфтаның мерзімінен бұрын істен шығуының, серво реттеу мәселелерінің және машинаның күтпеген тоқтап қалуының жиі кездесетін себебі болып табылады. Бұл мақалада екі муфта түрі қатар қарастырылады, сондықтан сіз хабардар таңдау жасай аласыз.
Жұмыс принциптері: Әрбір муфта қалай жұмыс істейді
Олдхэм муфтасы екі сыртқы хабтан және орталық дискіден тұрады. Әрбір хабтың бетінде тікбұрышты ойық бар; орталық дискінің әр бетінде бір-біріне 90 градус бұрышпен бағытталған тізбек бар. Айналдыру моменті хаб ұялары мен диск тізбектері арасындағы берік, пішінге сәйкес келетін жанасу арқылы беріледі. Бүйірлік тураланбау дискінің хаб ұяларының ішіндегі сырғанау қозғалысымен реттеледі. Эластомерлі немесе икемді элемент қатыспайды.
Жақ сүйегінің муфтасы екі хабтан тұрады, әрқайсысының бір бетінен осьтік бағытта шығып тұрған тырнақтары немесе жақтары бар. Полиуретаннан, резеңкеден немесе басқа эластомерден жасалған икемді өрмекші (немесе элемент) екі хабтың жақтарының арасына орналастырылған. Айналдыру моменті өрмекші жапырақшаларын жақтардың арасына қысу арқылы беріледі. Сәйкессіздік эластомерлі өрмекшінің деформациясымен реттеледі.
Механизмдегі айырмашылық муфтаны таңдауда маңызды болатын әрбір өнімділік параметріне әсер етеді.
Кері әсер: Нөл және Шекті
Бұл дәл қозғалыс қолданбалары үшін ең маңызды айырмашылық.
The Олдхэм муфтасы жеткізеді шынайы нөлдік кері әсерТізе және ойық интерфейсі жанасатын беттер арасында саңылау жоқ пішінге сәйкес келетіндіктен, бұрыштық еркін ойын болмайды. Жетекші білік жетекші біліктің кез келген бағытының өзгеруіне лезде жауап береді. Бұл конструкциялық компромисс емес — бұл механизмнің негізгі қасиеті.
The жақ сүйегінің муфтасы бар ішкі кері әсерӨрмекші жапырақшалары жақ сүйектері арасындағы кеңістікті алады, бірақ әрқашан белгілі бір дәрежеде бұрыштық ойын болады, себебі эластомердің жүктеме астында деформациялануы үшін орын болуы керек. Өрмекші уақыт өте келе тозған сайын, бұл кері соққы артады. Кейбір жақ муфталарының конструкцияларында алдын ала сығылған өрмекші бастапқы кері соққыны азайта алады, бірақ оны толығымен жоя алмайды және өрмекшінің тозуын тездетеді.
Салдары: Егер сіздің қолданбаңыз тұйық циклді сервожүйені, кодтаушының кері байланысын, позициялау кестесін немесе бағытты кері бұру дереу және дәл жауап беруі керек кез келген басқа механизмді қамтыса, жақ муфтасы әрбір кері бұрылыста позициялық қателік тудырады. Олдхэм муфтасы ондай емес.
Сәйкессіздік сыйымдылығы: түрі және көлемі
| Сәйкессіздік түрі | Олдхэм муфтасы | Жақ муфтасы |
|---|---|---|
| Бүйірлік (параллель) ығысу | Тамаша (0,2–2,0 мм) | Орташа (0,5–1,0 мм) |
| Бұрыштық сәйкессіздік | Өте шектеулі (<1°) | Жақсы (1–2°) |
| Осьтік сәйкессіздік | Шектеулі | Шектеулі |
Олдхэм муфта тұтқалары параллель ығысу айтарлықтай жақсырақ жақ муфтасына қарағанда. Себебі сырғанайтын диск механизмі осы тураланбау түрі үшін арнайы жасалған — ығысу білік мойынтіректеріне нөлдік реакция күшімен таза сызықтық сырғанау арқылы сіңіріледі. Жақтау муфтасы өрмекші деформациясы арқылы бүйірлік ығысуды қамтамасыз етеді, бұл біліктерге қалпына келтіретін радиалды күшті әсер етеді. Дәл шпиндельдер мен кодтаушы жетектерде бұл қалдық мойынтірек жүктемесі позиция дәлдігінің өлшенетін нашарлауына әкелуі мүмкін.
Үшін бұрыштық сәйкессіздік, жақ муфтасының артықшылығы бар. Оның өрмекшісі білік бұрышының бірнеше градус айырмашылығына бейімделу үшін деформациялануы мүмкін. Олдхэм муфтасы бұрыштық төзімділікте түбегейлі шектеулі, және оның сипаттамасынан асып кету байланыстыруға және дискінің тез тозуына әкеледі.
Діріл демпфері және соққы сіңіру
Міне, осы жерде жақ муфтасы Олдхэм муфтасына қарағанда айқын артықшылыққа ие.
Жақ муфтасының эластомерлі өрмекшісі бұралу демпфері ретінде әрекет етеді. Қозғалтқыштан шығатын айналу моментінің толқындары, жетектегі машинадан шығатын соққы жүктемелері және жетек желісіндегі резонанс өрмекшінің табиғи тұтқыр-серпімді мінез-құлқымен әлсірейді. Бұл әсіресе сорғы жетектерінде, компрессор қосылымдарында және импульстік немесе циклдік жүктемелер муфта арқылы берілетін кез келген қолданбада құнды.
Олдхэм муфтасы қатты момент жолы болғандықтан (жалғыз сәйкестік - полимер дискісінің аз серпімділігі), дірілді баспайды немесе соққыны сіңірмейді. Қозғалтқыштан шығатын кез келген момент толқыны жүктемеге сүзілмеген түрде өтеді. Серво жүйелерде бұл әдетте проблема емес - серво жетектері басқару циклінде онымен жұмыс істеуге арналған - бірақ ауыр өнеркәсіптік немесе сорғылық қолданбаларда бұл муфтаның рейтингі күткеннен жоғары динамикалық момент шыңдарын сезінетінін білдіруі мүмкін.
Салдары: Егер сіздің жетек жүйеңізде муфтада әлсірету қажет болатын айтарлықтай бұралу соққысы немесе діріл болса, жақ муфтасы жақсы бастапқы нүкте болып табылады. Егер сізге серво жүйе сүйенетін қатты, лезде айналу моменті қажет болса, Олдхэм муфтасы дұрыс таңдау болып табылады.
Мойынтірек жүктемесі: жиі назардан тыс қалатын фактор
Муфта тураланбаған кезде, ол білік мойынтіректеріне реакция күшін түсіреді. Бұл күштің шамасы муфта түріне және тураланбаған шамасына байланысты.
The Олдхэм муфтасы таңады іс жүзінде нөлдік радиалды мойынтірек жүктемесі тураланбау компенсациясынан. Бүйірлік ығысу толығымен сырғанау дискісімен сіңіріледі — серіппе күші, серпімді қалпына келтіру күші жоқ, центрифугалық компонент біліктерге кері берілмейді. Бұл оны энкодер шпиндельдері, қадамдық қозғалтқыш жетектері немесе дәлдіктегі зертханалық құралдар сияқты сезімтал, жеңіл жүктемелі мойынтіректермен қолдануға өте ыңғайлы етеді.
The жақ сүйегінің муфтасыкерісінше, а береді радиалды қалпына келтіру күші бүйірлік ығысу болған кезде білік мойынтіректеріне. Сығылған өрмекші жапырақшалары біліктерді қайтадан туралауға тырысатын серіппе сияқты әрекет етеді. Үлкен мойынтіректер бар қатты машина рамасында бұл күш елеусіз. Кішкентай, жеңіл жүктелген мойынтіректер бар дәл позициялау кезеңінде бұл өлшенетін үйкелістің артуына және позициялау дәлдігінің төмендеуіне әкелуі мүмкін.
Техникалық қызмет көрсету және қызмет көрсету мерзімі
Екі муфта түрі де ауыстырылатын тозу элементін пайдаланады, бұл тозу орын алған кезде бүкіл құрастырманы ауыстыруды қажет ететін қатты дискілі немесе сильфонды муфталарға қарағанда айтарлықтай артықшылық болып табылады.
Олдхэм муфтасында орталық диск тозатын компонент болып табылады. Полимерлі диск номиналды жүктеме мен жылдамдық шегінде жұмыс істегенде, қызмет көрсету аралықтары әдетте мыңдаған сағатпен өлшенеді. Дискіні біліктерден тығындарды алмай-ақ ауыстыруға болады — бұл машина тоқтағаннан кейін бес минуттық тапсырма.
Жақ муфтасында өрмекші тозғыш компонент болып табылады. Полиуретанды өрмекшілер уақыт өте келе, әсіресе температура циклі немесе химиялық әсер ететін ортада қатаяды және жарылып кетеді. Резеңке өрмекшілер майға бай ортада жұмсарады және ісінеді. Өрмекшілерді ауыстыру да оңай, бірақ деградация режимдері кейде істен шығу қаупі төнгенге дейін айқын визуалды ескерту белгілерінсіз орын алуы мүмкін.
Ақаулық мінез-құлқының маңызды айырмашылығы: тозған Олдхэм дискісінде біртіндеп өлшенетін кері әсер пайда болады — бұл жағдайды қарапайым қолмен тексеру немесе серво өнімділігін бақылау арқылы апатты істен шығудан әлдеқайда бұрын анықтауға болады. Ақаулы жақ муфтасының өрмекшісі жүктеме астында кенеттен ыдырауы мүмкін, бұл екі хабтың бір-бірімен металлдан металға жанасуына әкеледі. Кейбір конструкцияларда бұл апаттық момент беруді қамтамасыз етеді; басқаларында жетектің кенеттен істен шығуына әкеледі.
Бір шолу бойынша салыстыру
| Параметр | Олдхэм муфтасы | Жақ муфтасы |
|---|---|---|
| Кері соққы | Нөл | Төменнен орташаға дейін (туа біткен) |
| Бүйірлік сәйкессіздік | Тамаша | Орташа |
| Бұрыштық сәйкессіздік | Нашар | Жақсы |
| Діріл демпфері | Жоқ | Жақсы |
| Радиалды мойынтірек жүктемесі | Нөл | Төменнен орташаға дейін |
| Электр оқшаулауы | Иә (полимерлі диск) | Иә (эластомерлік өрмекші) |
| Бұралу қаттылығы | Жоғары | Орташа (өрмекшіге тәуелді) |
| Айналдыру моменті (өлшеміне қарай) | Орташа | Жақсыдан жоғарыға дейін |
| Тозу индикаторы | Біртіндеп кері әсердің артуы | Қатталу / жарылу / кенеттен істен шығу |
Қайсысын таңдау керек?
Олдхэм муфтасын келесі жағдайларда таңдаңыз:
- Нөлдік кері байланыс туралы келіссөздер жүргізілмейді — сервоосьтер, энкодер жетектері, позициялау жүйелері
- Бүйірлік біліктің ығысуы - негізгі тураланбау мәселесі
- Мойынтіректердің қызмет ету мерзімі мен мойынтірек жүктемесі барынша азайтылуы керек
- Электрлік білікті оқшаулау қажет (медициналық, зертханалық немесе бақылау-өлшеу құралдары)
- Құрғақ жұмыс, таза бөлме немесе тағамдық деңгейдегі жұмыс қажет
Жақ муфтасын келесі жағдайларда таңдаңыз:
- Кейбір кері соққылар қолайлы және бұралу демпфері маңыздырақ
- Орнату кезінде бұрыштық сәйкессіздік бар немесе оны бақылау қиын
- Жетек жүйесі соққы жүктемелеріне немесе жоғары бұралу діріліне ұшырайды
- Берілген конвертте жоғары момент сыйымдылығы қажет
- Өрмекші істен шыққаннан кейін апаттық момент беру қауіпсіздік талабы болып табылады
Қорытынды
Олдхэм муфтасы мен жақ муфтасы екеуі де тамаша өнімдер, бірақ оларды бір-бірімен алмастыруға болмайды. Олдхэм муфтасы дәлдік, кері соққыны жою және параллель ығысу сыйымдылығы басымдық болған кезде жеңеді. Дірілдің демпферленуі, бұрыштық тураланбауға төзімділік және жоғары момент тығыздығы нөлдік кері соққыдан маңызды болған кезде жақ муфтасы жеңеді. Муфта түрін жүйеңіздің нақты талаптарына сәйкестендіріңіз, сонда екеуі де ұзақ және сенімді қызмет көрсетеді.
Біздің қараңыз Олдхэм муфталарының толық каталогы немесе бізбен хабарласыңы қолданбалы инженерлік қолдау үшін.
