Каталоги муфт Олдхэма представляют собой сложную матрицу чисел — наружные диаметры, диаметры отверстий, номинальные крутящие моменты, допустимые перекосы, значения инерции и ограничения скорости — в которой трудно ориентироваться без четкого понимания значения каждого параметра и взаимосвязи между числами. Муфта, слишком малая для своего применения, преждевременно выходит из строя; слишком большая добавляет ненужную инерцию и увеличивает стоимость. Правильное чтение таблицы размеров является основой всего процесса выбора.
В этой статье подробно описаны все размеры и параметры, указанные в стандартной таблице размеров муфт Олдхэма, изложена их взаимосвязь, а также приведен практический пример выбора от начала до конца.
OD — Наружный диаметр: Максимальный наружный диаметр муфтового узла, измеренный по корпусу ступицы. Именно этот размер определяет, помещается ли муфта в доступное радиальное пространство вокруг вала. При установке в стесненных условиях — внутри корпусов машин, между соседними компонентами или вблизи упоров вала — перед выбором убедитесь, что наружный диаметр плюс запас по зазору укладывается в доступное пространство.
L — Общая длина: Общая осевая длина собранной муфты от торца ступицы до торца ступицы при установленном диске в его номинальном осевом положении. Этот размер определяет необходимое осевое пространство между двигателем и приводимой в движение машиной. Необходимо обеспечить достаточный зазор по всей длине муфты, а также любой осевой люфт, возникающий при удлинении вала двигателя в процессе теплового расширения.
LH — Длина ступицы: Осевая длина каждой ступицы определяет, насколько глубоко ступица входит в зацепление с валом. Более длинные ступицы обеспечивают большую площадь зажима и, как правило, больший момент проскальзывания при том же внешнем диаметре ступицы. LH также определяет минимальную длину зацепления вала — вал должен выступать достаточно далеко в ступицу, чтобы крепежный элемент ступицы мог зацепиться в пределах расчетной зоны зажима.
D — Диаметр отверстия: Внутренний диаметр отверстия ступицы должен соответствовать диаметру вала. В большинстве таблиц размеров указан доступный диапазон диаметров отверстий для каждого типоразмера муфты — минимальный и максимальный диаметр, который можно обработать в стандартном корпусе ступицы без ущерба для толщины стенки ступицы или зажимной способности. Если оба вала имеют одинаковый диаметр, один размер отверстия применяется к обеим ступицам. Если диаметры валов различаются (что часто встречается в соединениях двигателя с шариковинтовой передачей), укажите диаметр ведущего и ведомого отверстий отдельно.
Наружный диаметр диска / Толщина диска: В некоторых технических характеристиках размеры центрального диска указаны отдельно. Внешний диаметр диска определяет максимальную длину паза в ступице и, следовательно, максимальное боковое смещение, которое может выдержать муфта. Толщина диска определяет осевой зазор между поверхностями ступицы.
Номинальный крутящий момент (Т_Н): Постоянный крутящий момент, который муфта может передавать при заданных условиях смещения и скорости. Это основной параметр производительности и отправная точка для выбора размера на основе крутящего момента. Важно: это номинальный постоянный крутящий момент, а не пиковый. Пиковая крутящая способность обычно в 2-3 раза превышает номинальный постоянный крутящий момент для кратковременных нагрузок.
Максимальное боковое смещение (ΔKr): The maximum permissible lateral displacement between the two shaft axes. As discussed throughout this site, this is the maximum possible value — for long service life, operate at 50 percent or less of this value. The symbol ΔKr appears in European and ISO-aligned catalogues; North American catalogues may use terms like “parallel misalignment” or simply “lateral offset.”
Максимальное угловое смещение (ΔKw): Максимальное угловое отклонение между осями валов в градусах. Для муфт Олдхэма это значение обычно составляет от 0,5 до 1,0 градуса для всех типоразмеров — оно не увеличивается значительно с размером муфты, как это происходит с боковым смещением.
Максимальное осевое смещение (ΔKa): Максимальное осевое перемещение одного вала относительно другого без контакта диска с поверхностью ступицы. Обычно составляет от 0,5 до 2,0 мм в зависимости от размера муфты.
Максимальная скорость (n_max): Максимальная скорость вращения при заданном смещении соосности и температуре окружающей среды. Как обсуждалось в статье о скорости, это значение уменьшается по мере увеличения рабочего смещения соосности — обратитесь к сводной таблице скорости и смещения соосности, если вы одновременно работаете при скорости и с смещением соосности, превышающих 50 процентов от номинальных значений.
Момент инерции массы (Дж): Момент инерции всей муфты в сборе (ступицы и диск) в г·см² или кг·м². Этот момент необходимо учитывать при расчете общего момента инерции для определения размеров сервопривода. Значение в каталоге указано для стандартного материала ступицы и диска при номинальном диаметре отверстия — фактическая инерция незначительно изменяется в зависимости от диаметра отверстия (удаление материала ступицы уменьшает инерцию) и материала ступицы (алюминий против нержавеющей стали).
Жесткость на кручение (C_T): The angular stiffness of the coupling under torsional load, in N·m/degree or N·m/rad. Higher torsional stiffness means less angular deflection per unit torque. For servo applications, torsional stiffness affects the drive system’s resonant frequency — higher stiffness raises the resonance, allowing higher servo bandwidth.
| Внешний диаметр (мм) | Длина L (мм) | Диапазон диаметров отверстий (мм) | Номинальный крутящий момент (Н·м) | Максимальное смещение (мм) | Максимальная скорость (об/мин) | Инерция (г·см²) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Values shown are representative for standard aluminium-hub, acetal-disc Oldham couplings at 0.2 mm lateral offset and 25°C ambient. Always verify against the specific manufacturer’s datasheet for the coupling being selected.
Приложение: Сервомотор приводит в движение шариковинтовую передачу по оси фрезерного станка с ЧПУ. Номинальный крутящий момент двигателя 4,0 Н·м, пиковый крутящий момент 12,0 Н·м. Диаметр вала двигателя 10 мм, диаметр вала шариковинтовой передачи 12 мм. Рабочая скорость 2500 об/мин. Измеренное боковое смещение 0,25 мм. Угловое смещение скорректировано до уровня ниже 0,3 градуса. Стандартные условия эксплуатации в помещении, температура окружающей среды 25°C.
Шаг 1 — Расчетный крутящий момент: Максимальный крутящий момент 12,0 Н·м × коэффициент запаса прочности 2,0 (сервопривод с реверсами) = 24,0 Н·м расчетный крутящий момент.
Шаг 2 — Диаметры отверстий: Необходимо, чтобы диаметр ведущего отверстия составлял 10 мм, а диаметр ведомого отверстия — 12 мм. Проверьте таблицу размеров, чтобы найти муфты с таким диапазоном диаметров.
Шаг 3 — Проверка момента затяжки: Диаметр 40 мм рассчитан на непрерывный крутящий момент 15,0 Н·м. Расчетный крутящий момент составляет 24,0 Н·м — это превышает номинальный крутящий момент для 40 мм. Переходим к диаметру 50 мм, рассчитанному на непрерывный крутящий момент 30,0 Н·м. Расчетный крутящий момент 24,0 Н·м находится в пределах этого значения. Диаметр 50 мм подходит для отверстий до 25 мм — как 10 мм, так и 12 мм находятся в допустимом диапазоне. Продолжаем работу с диаметром 50 мм.
Шаг 4 — Проверка скорости: Диаметр 50 мм, номинальная скорость 3500 об/мин при смещении 0,2 мм. Рабочая скорость 2500 об/мин со смещением 0,25 мм. Смещение немного превышает эталонное значение, поэтому эффективная предельная скорость немного ниже — приблизительно 3200 об/мин при 0,25 мм. Рабочая скорость 2500 об/мин находится в пределах этого значения. Приемлемо.
Шаг 5 — Проверка на смещение: Диск диаметром 50 мм рассчитан на максимальное смещение 0,90 мм. При работе со смещением 0,25 мм это составляет 28 процентов от максимального значения. Это отличный результат — значительно ниже рекомендуемого рабочего предела в 50 процентов. Ожидается длительный срок службы диска.
Шаг 6 — Проверка инерции: Инерция муфты диаметром 50 мм составляет 22,0 г·см². Инерция ротора двигателя (типичная для серводвигателя 4 Н·м) составляет приблизительно 180 г·см². Инерция муфты составляет 12,2% от инерции ротора — немного выше рекомендованного значения в 10%, но приемлемо для оси ЧПУ со стандартной полосой пропускания. Если настройка сервопривода окажется сложной, рассмотрите возможность использования муфты диаметром 40 мм с диском из более прочного материала для снижения инерции.
Результат: Муфта Олдхэма наружным диаметром 50 мм, зажимные ступицы, входное отверстие 10 мм, ведомое отверстие 12 мм, стандартный ацеталовый диск, алюминиевые ступицы. Все параметры соответствуют спецификации с достаточным запасом.
Reading an Oldham coupling size chart correctly means engaging with every parameter, not just bore and torque rating. OD and length determine physical fit. Bore range determines shaft compatibility. Rated torque combined with service factor determines the minimum acceptable size. Speed rating, misalignment capacity, and inertia verify that the selected size meets the application’s operational requirements. Working through each parameter systematically — as demonstrated in the selection example — produces a specification that delivers reliable, long-service-life performance. Skipping any parameter risks selecting a coupling that is physically correct but operationally mismatched.
Просмотрите наш Полный каталог сцепных устройств Олдхэма с подробными техническими характеристиками., или свяжитесь с нашей инженерной командой для получения помощи в выборе, касающейся именно вашей заявки.
Solar tracking systems are among the most thermally dynamic mechanical environments that a coupling will…
Textile machinery operates at the intersection of high speed, continuous duty, and precision synchronisation —…
Rotational inertia — the resistance of a rotating body to changes in its angular velocity…
Flexible coupling selection looks straightforward from the outside — find something with the right bore…
Semiconductor manufacturing is arguably the most demanding environment in which any mechanical component can be…
Most Oldham coupling applications involve horizontal shaft connections — a motor mounted beside or above…