De koppelingscatalogi van Oldham bevatten een dichte matrix van getallen — buitendiameters, boringen, koppelwaarden, uitlijningstoleranties, inertiewaarden en snelheidslimieten — die moeilijk te interpreteren is zonder een duidelijk begrip van wat elke parameter betekent en hoe de getallen zich tot elkaar verhouden. Een koppeling die te klein is voor de toepassing begeeft het voortijdig; een te grote koppeling zorgt voor onnodige inertie en kosten. Het correct lezen van de maattabel is de basis van het hele selectieproces.
Dit artikel legt elke afmeting en parameter uit die te vinden is in een standaard Oldham-koppelingsmaattabel, beschrijft hoe ze met elkaar samenhangen en doorloopt een praktisch selectievoorbeeld van begin tot eind.
De belangrijkste afmetingen op een Oldham-koppelingstekening
OD — Buitendiameter: De maximale buitendiameter van de koppeling, gemeten over het naafhuis. Deze afmeting bepaalt of de koppeling binnen de beschikbare radiale ruimte rond de as past. Bij krappe installaties — in machinebehuizingen, tussen aangrenzende componenten of in de buurt van asranden — controleer of de buitendiameter plus een spelingmarge binnen de beschikbare ruimte past voordat u verdergaat met de selectie.
L — Totale lengte: De totale axiale lengte van de gemonteerde koppeling, gemeten van naafvlak tot naafvlak met de schijf op zijn nominale axiale positie. Deze afmeting bepaalt de benodigde axiale ruimte tussen de motor en de aangedreven machine. Zorg voor voldoende speling voor de lengte van de koppeling plus eventuele axiale speling die optreedt wanneer de motoras uitzet door thermische uitzetting.
LH — Naaflengte: De axiale lengte van elke naaf bepaalt hoe ver de naaf in de as grijpt. Langere naven bieden een groter klemoppervlak en doorgaans een hoger slipkoppel bij dezelfde buitendiameter. De lengte van de naaf bepaalt ook de minimale ingrijplengte van de as: de as moet ver genoeg in de naaf steken zodat de naafbout binnen de ontworpen klemzone grip heeft.
D — Boringdiameter: De binnendiameter van de naafboring moet overeenkomen met de asdiameter. De meeste maattabellen vermelden het beschikbare boringbereik voor elke koppelingsmaat: de minimale en maximale boring die in de standaard naafbehuizing gefreesd kan worden zonder de wanddikte of de klemkracht van de naaf te beïnvloeden. Als beide assen dezelfde diameter hebben, is één boringmaat van toepassing op beide naven. Als de assen een verschillende diameter hebben (wat vaak voorkomt bij motor-kogelschroefverbindingen), moeten de aandrijfboring en de aangedreven boring afzonderlijk worden gespecificeerd.
Schijfdiameter / Schijfdikte: Sommige specificaties vermelden de afmetingen van de centrale schijf apart. De buitendiameter van de schijf bepaalt de maximale sleuflengte in de naaf en daarmee de maximale zijdelingse verschuiving die de koppeling kan opvangen. De dikte van de schijf bepaalt de axiale speling tussen de naafvlakken.
Prestatieparameters in de maattabel
Nominaal koppel (T_N): Het continue koppel dat de koppeling kan overbrengen bij de referentie-uitlijningsfout en referentiesnelheid. Dit is de belangrijkste prestatieparameter en het uitgangspunt voor koppelgebaseerde maatselectie. Belangrijk: dit is het continue vermogen, niet het piekvermogen. Het piekkoppel is doorgaans 2 tot 3 keer het continue vermogen bij kortdurende belastingen.
Maximale laterale verschuiving (ΔKr): De maximaal toelaatbare laterale verplaatsing tussen de twee asassen. Zoals op deze site al is besproken, is dit de maximaal mogelijke waarde. Voor een lange levensduur dient u te werken met een verplaatsing van 50 procent of minder van deze waarde. Het symbool ΔKr wordt gebruikt in Europese en ISO-gecertificeerde catalogi; in Noord-Amerikaanse catalogi worden mogelijk termen gebruikt zoals "parallelle uitlijningsfout" of simpelweg "laterale verschuiving".
Maximale hoekafwijking (ΔKw): De maximale hoekafwijking tussen de hartlijnen van de assen, in graden. Voor Oldham-koppelingen is deze waarde doorgaans 0,5 tot 1,0 graad voor alle maten — deze neemt niet significant toe met de koppelingsgrootte zoals de laterale offsetcapaciteit dat wel doet.
Maximale axiale verplaatsing (ΔKa): De maximale axiale beweging die de ene as ten opzichte van de andere kan maken zonder dat de schijf een naafvlak raakt. Typisch 0,5 tot 2,0 mm, afhankelijk van de koppelingsgrootte.
Maximale snelheid (n_max): De maximale rotatiesnelheid bij de referentie-uitlijningsafwijking en omgevingstemperatuur. Zoals besproken in het artikel over snelheid, neemt deze waarde af naarmate de operationele uitlijningsafwijking toeneemt. Raadpleeg de gecombineerde snelheids- en uitlijningsafwijkingsgrafiek wanneer u werkt met een snelheid en uitlijningsafwijking van meer dan 50 procent van de maximale waarden tegelijk.
Massatraagheidsmoment (J): Het rotatietraagheidsmoment van de complete koppeling (zowel naven als schijf), in g·cm² of kg·m². Dit moet worden meegenomen in de berekening van het totale gereflecteerde traagheidsmoment voor de dimensionering van de servoaandrijving. De waarde in de catalogus geldt voor het standaard naaf- en schijfmateriaal bij de nominale boring; het werkelijke traagheidsmoment varieert enigszins met de boringdiameter (het verwijderen van naafmateriaal vermindert het traagheidsmoment) en het naafmateriaal (aluminium versus roestvrij staal).
Torsiestijfheid (C_T): De hoekstijfheid van de koppeling onder torsiebelasting, in N·m/graad of N·m/rad. Een hogere torsiestijfheid betekent een kleinere hoekverdraaiing per eenheid koppel. Bij servo-toepassingen beïnvloedt de torsiestijfheid de resonantiefrequentie van het aandrijfsysteem: een hogere stijfheid verhoogt de resonantie, waardoor een grotere servobandbreedte mogelijk is.
Representatieve maattabel
| OD (mm) | Lengte L (mm) | Boringbereik (mm) | Nominaal koppel (N·m) | Maximale offset (mm) | Maximale snelheid (RPM) | Traagheid (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 |
De weergegeven waarden zijn representatief voor standaard Oldham-koppelingen met aluminium naaf en acetalschijf bij een laterale offset van 0,2 mm en een omgevingstemperatuur van 25 °C. Controleer de waarden altijd aan de hand van het specifieke specificatieblad van de fabrikant voor de te selecteren koppeling.
Uitgewerkt selectievoorbeeld
Sollicitatie: Servomotor die een kogelomloopspindel aandrijft op een CNC-freesas. Nominaal koppel van de motor: 4,0 N·m, piekkoppel: 12,0 N·m. Motoras: 10 mm, kogelomloopspindelas: 12 mm. Bedrijfssnelheid: 2500 tpm. Gemeten laterale afwijking: 0,25 mm. Hoekafwijking gecorrigeerd tot minder dan 0,3 graden. Standaard binnenomgeving, 25 °C omgevingstemperatuur.
Stap 1 — Ontwerpkoppel: Maximaal koppel 12,0 N·m × servicefactor 2,0 (servo met omkeerfunctie) = 24,0 N·m ontwerpkoppel.
Stap 2 — Boringmaten: U hebt een aandrijfboring van 10 mm en een aangedreven boring van 12 mm nodig. Raadpleeg de maattabel voor koppelingen die dit boringbereik bieden.
Stap 3 — Controle van het aanhaalmoment: De 40 mm buitendiameter heeft een nominale continue koppel van 15,0 N·m. Het ontwerpkoppel is 24,0 N·m – dit overschrijdt de nominale waarde van de 40 mm. Ga over naar de 50 mm buitendiameter, met een nominale continue koppel van 30,0 N·m. Het ontwerpkoppel van 24,0 N·m valt binnen deze waarde. De 50 mm buitendiameter is geschikt voor boringen tot 25 mm – zowel 10 mm als 12 mm vallen binnen het bereik. Ga verder met de 50 mm buitendiameter.
Stap 4 — Snelheidscontrole: 50 mm nominaal toerental 3500 tpm bij een offset van 0,2 mm. Werking op 2500 tpm met een offset van 0,25 mm. De offset ligt iets boven de referentieconditie, waardoor de effectieve snelheidslimiet iets lager ligt — ongeveer 3200 tpm bij 0,25 mm. Een werksnelheid van 2500 tpm valt hier ruim binnen. Acceptabel.
Stap 5 — Controle op verkeerde uitlijning: 50 mm, geschikt voor een maximale offset van 0,90 mm. Werkt op 0,25 mm = 28 procent van het maximum. Dit is uitstekend — ruim onder de aanbevolen limiet van 50 procent. Een lange levensduur van de schijf wordt verwacht.
Stap 6 — Controle van de inertie: De koppelingsinertie van 50 mm bedraagt 22,0 g·cm². De rotorinertie van de motor (typisch voor een servomotor van 4 N·m) is ongeveer 180 g·cm². De koppelingsinertie is 12,2 procent van de rotorinertie – iets boven de richtlijn van 10 procent, maar acceptabel voor een CNC-as met standaard bandbreedte. Als het afstellen van de servo lastig blijkt, overweeg dan de 40 mm koppeling met een schijfmateriaal met een hogere inertie om de inertie te verminderen.
Resultaat: 50 mm buitendiameter Oldham-koppeling, klemnaven, 10 mm aandrijfboring, 12 mm aangedreven boring, standaard acetalen schijf, aluminium naven. Alle parameters binnen de specificaties met ruime marges.
Conclusie
Het correct interpreteren van een Oldham-koppelingsmaattabel betekent dat alle parameters, niet alleen de boring en het koppel, in overweging worden genomen. De buitendiameter en lengte bepalen de fysieke pasvorm. Het boringbereik bepaalt de compatibiliteit met de as. Het nominale koppel in combinatie met de servicefactor bepaalt de minimaal acceptabele maat. De snelheidsclassificatie, de uitlijningscapaciteit en de inertie controleren of de gekozen maat voldoet aan de operationele eisen van de toepassing. Door elke parameter systematisch te doorlopen – zoals in het selectievoorbeeld wordt getoond – ontstaat een specificatie die betrouwbare prestaties met een lange levensduur garandeert. Het overslaan van een parameter brengt het risico met zich mee dat een koppeling wordt gekozen die fysiek correct is, maar operationeel niet geschikt.
Bekijk onze Complete Oldham koppelingscatalogus met volledige specificaties., of neem contact op met ons engineeringteam voor selectiehulp bij uw specifieke aanvraag.
