올덤 커플링

엔지니어링 가이드

올드햄 커플링 설계 이해: 선택, 성능 및 적용

3부분으로 구성된 건축

올드햄 커플링은 평행하지만 어긋난 축 사이에 회전 운동을 전달하기 위해 3피스 슬라이딩 디스크 메커니즘을 1821년에 특허낸 존 올드햄의 이름을 따서 명명되었습니다. 이 설계는 두 개의 어긋난 축을 베어링 손상을 유발하는 굽힘 모멘트 없이 연결하는 오랜 기계적 문제를 우아하게 해결했기 때문에 근본적으로 변하지 않았습니다.

이 조립체는 두 개의 외부 허브와 중앙 디스크로 구성됩니다. 각 허브에는 표면에 수직으로 가공된 직사각형 돌출부가 있습니다. 중앙 디스크에는 서로 90° 각도로 배치된 두 개의 홈이 각 면에 하나씩 있습니다. 허브 A의 돌출부는 디스크의 한 홈에서 미끄러지고, 허브 B의 돌출부는 반대쪽 홈에서 미끄러집니다. 이러한 구조는 두 축 중심선 사이의 측면 오프셋에 관계없이 중앙 디스크가 축 방향으로 미끄러지면서 정렬 불량을 흡수하여 최대 토크를 전달하고, 어느 축에도 축 방향 반력을 발생시키지 않도록 합니다.

센터 디스크 성능을 위한 소재 선정

올덤 커플링에서 중앙 디스크는 소모성 마모 부품이며, 재질 선택은 토크 용량, 수명, 작동 속도 및 시스템 소음 수준에 직접적인 영향을 미칩니다.

PA66 나일론 이 소재는 표준 서보 모터 및 스테퍼 모터에 가장 널리 사용되는 디스크 재질입니다. 인장 강도, 표면 경도 및 자체 윤활 특성이 균형 있게 갖춰져 있습니다. 알루미늄 허브 텅과 나일론 홈 사이의 슬라이딩 접촉은 1,000~3,000rpm의 일반적인 서보 속도에서 낮은 마찰과 허용 가능한 마모율을 제공합니다.

POM(폴리옥시메틸렌/델린) 나일론보다 치수 안정성이 뛰어나고 수분 흡수율이 낮으며 표면 마감이 우수합니다. 이러한 특성 덕분에 POM은 온도 변화에 따른 치수 일관성이 중요한 반도체 및 광학 장비에 적합한 디스크 소재입니다. 또한 POM 디스크는 절삭유 및 클린룸 용제에 대한 내화학성도 우수합니다.

폴리우레탄(PU) 디스크는 최대 속도보다는 토크 피크와 진동 감쇠가 우선시되는 경우에 사용됩니다. 폴리우레탄(PU) 소재는 충격 하중을 흡수하고 회전 진동 전달을 줄여 주기적인 인덱싱 하중이 발생하는 포장 라인에 효과적입니다. 하지만 나일론에 비해 슬라이딩 마찰이 크기 때문에 특별한 검증 없이는 3,000rpm 이상에서는 사용을 권장하지 않습니다.

허브 재질 및 표면 처리

허브 본체는 기본적으로 6061 알루미늄 합금으로 가공됩니다. 이 합금은 뛰어난 강도 대비 무게 비율, 정밀한 가공성으로 인한 높은 내경 공차, 그리고 자연적인 내식성을 제공합니다. 블랙 아노다이징 처리는 표면 경도를 더욱 높이고 전문적인 마감을 제공하여 허브 접촉면의 갈바닉 마모를 방지합니다. 습하거나 위생적인 ​​환경, 또는 화학적으로 부식성이 강한 환경에서의 사용에는 SS304 스테인리스 스틸 허브를 추가 비용으로 선택할 수 있습니다.

구멍 크기 및 고정 방법 선택

제품군 전반에 걸쳐 고정 나사 방식과 클램핑 허브 방식 모두 제공됩니다. 고정 나사 방식은 샤프트 표면 또는 샤프트에 가공된 평면에 접촉하는 하나 또는 두 개의 방사형 고정 나사를 사용합니다. 이 방식은 경부하 및 중부하 작업에 충분한 고정 토크를 제공하며 대량 생산 기계에 적합한 경제적인 옵션입니다. 그러나 고정 나사 허브를 반복적으로 조립 및 분해하면 시간이 지남에 따라 샤프트 표면이 손상될 수 있습니다.

클램프형 허브는 분할형 보어와 접선 볼트를 사용하여 샤프트 원주를 따라 균일한 반경 방향 클램핑력을 발생시킵니다. 이 방식은 국부적인 응력 집중을 방지하고 여러 번의 조립 주기 동안 샤프트 표면의 무결성을 유지합니다. 클램프 허브는 샤프트 표면 상태를 보증 요건 충족을 위해 유지해야 하는 서보 모터 출력 샤프트에 적합한 선택입니다.

내경은 표준 미터법 및 인치 규격으로 제공됩니다. 표준 치수가 특정 축 사양과 일치하지 않을 경우, 맞춤형 내경 및 키홈은 주문 제작됩니다.

커플링 선택 절차

올덤 커플링을 올바르게 선택하려면 필요한 토크 용량, 축 내경, 최대 작동 속도 및 반경 방향 정렬 불량이라는 네 가지 핵심 매개변수를 고려해야 합니다. 먼저 시동-정지 주기, 부하 반전 및 충격 하중에 대한 적용 서비스 계수를 포함하여 최대 토크를 계산합니다. 안전 여유를 위해 정격 토크가 이 값보다 최소 20% 이상 높은 커플링 시리즈를 선택하십시오.

선택한 시리즈의 내경 범위가 두 축 직경을 모두 수용하는지 확인하십시오. 두 축 직경이 같을 필요는 없습니다. 작동 속도를 해당 시리즈 및 디스크 재질 조합의 최대 회전 속도(rpm) 정격과 비교하여 확인하십시오. 마지막으로, 조립된 기계에서 예상되는 축 간 평행 오프셋을 측정하거나 추정하여 커플링 크기에 따라 ±0.5mm ~ ±1.5mm 범위 내에 있는지 확인하십시오.

사용하시는 애플리케이션의 매개변수가 정격 용량 범위 경계에 있는 경우, 당사 기술팀에 문의해 주십시오. [email protected] 드라이브 데이터를 제공해 주시면, 작동 주기를 평가하여 디스크 재질 및 고정 방식을 포함한 가장 적절한 구성을 추천해 드리겠습니다.

설치 및 정렬 모범 사례

올덤 커플링은 정렬 불량을 허용하지만, 디스크 수명을 보존하려면 설치 시 오프셋을 최소화하는 것이 좋습니다. 다이얼 게이지 또는 레이저 정렬 도구를 사용하여 축 중심을 최대한 가깝게 맞추십시오. 잔류 정렬 불량이 0.3mm 미만이면 디스크 마모가 거의 발생하지 않으므로 허용 가능한 수준입니다. 정격 값을 초과하는 과도한 의도적 정렬 불량은 디스크 수명을 비례적으로 단축시키고 정밀 서보 축에 회전 토크 리플을 유발할 수 있습니다.

제조사에서 지정한 토크 값으로 고정 나사를 조이고, 디스크를 축 방향으로 분리할 때 축 마운팅을 건드리지 않도록 두 허브가 모두 올바른 위치에 있는지 확인하십시오. 이렇게 하면 올덤 설계의 장점인 빠른 교체 유지보수 기능을 유지할 수 있습니다.

설치 및 유지보수에 대한 추가 안내가 필요하시면 당사 기술팀에 문의해 주십시오. 연락처 페이지모든 주문에는 치수별 기술 문서 모델이 제공되어 기계 조립 환경에서 디지털 검증을 용이하게 합니다.