Oldham-kopplingskataloger presenterar en tät matris av siffror – ytterdiametrar, hål, vridmoment, feljusteringskapacitet, tröghetsvärden och hastighetsgränser – som kan vara svåra att navigera utan en tydlig förståelse för vad varje parameter betyder och hur siffrorna relaterar till varandra. En koppling som är för liten för sin tillämpning går sönder i förtid; en som är för stor tillför onödig tröghet och kostnad. Att läsa storlekstabellen korrekt är grunden för hela urvalsprocessen.
Den här artikeln förklarar alla dimensioner och parametrar som finns i en standardstorlekstabell för Oldham-kopplingar, beskriver hur de samverkar och går igenom ett praktiskt exempel på val från början till slut.
De viktigaste måtten på en Oldham-kopplingsritning
OD — Ytterdiameter: Kopplingsaggregatets maximala ytterdiameter, mätt över navkroppen. Detta är den dimension som avgör om kopplingen passar inom det tillgängliga radiella utrymmet runt axeln. Vid trånga installationer – inuti maskinhus, mellan intilliggande komponenter eller nära axelskuldror – kontrollera att ytterdiametern plus en frigångsmarginal passar inom det tillgängliga utrymmet innan du fortsätter med valet.
L — Total längd: Den totala axiella längden av den monterade kopplingen från navyta till navyta med skivan på plats i dess nominella axiella position. Denna dimension bestämmer det axiella utrymme som krävs mellan motorn och den drivna maskinen. Säkerställ att tillräckligt utrymme finns för kopplingslängden plus eventuella ändflytningar som uppstår när motoraxeln sträcker sig under termisk tillväxt.
LH — Navlängd: Den axiella längden på varje nav, som avgör hur långt navet griper in i axeln. Längre nav ger större klämarea och vanligtvis högre glidmoment för samma ytterdiameter på navet. VH avgör också den minsta axelingreppslängden – axeln måste sticka ut tillräckligt långt in i navet för att navfästet ska gripa inom den konstruerade klämzonen.
D — Borrdiameter: Navhålets innerdiameter, som måste matcha axeldiametern. De flesta storlekstabeller listar det tillgängliga hålområdet för varje kopplingsstorlek – det minsta och största hålet som kan bearbetas i standardnavhuset utan att kompromissa med navets väggtjocklek eller klämkapacitet. Om båda axlarna har samma diameter gäller en hålstorlek för båda naven. Om axlarna skiljer sig åt i diameter (vanligt vid motor-till-kulskruv-kopplingar), ange drivhålet och det drivna hålet separat.
Skivans ytterdiameter / Skivtjocklek: Vissa datablad inkluderar mått på mittskivan separat. Skivans ytterdiameter bestämmer den maximala spårlängden i navet och därmed den maximala sidoförskjutning som kopplingen kan hantera. Skivans tjocklek styr den axiella flytfriheten som är tillgänglig mellan navytorna.
Prestandaparametrar i storlekstabellen
Nominellt vridmoment (T_N): Det kontinuerliga vridmoment som kopplingen kan överföra vid referensfeljustering och referenshastighet. Detta är den primära prestandaparametern och utgångspunkten för momentbaserat storleksval. Viktigt: detta är det kontinuerliga märkvärdet, inte toppvärdet. Toppmomentkapaciteten är vanligtvis 2 till 3 gånger det kontinuerliga märkvärdet för kortvariga belastningar.
Maximal sidoförskjutning (ΔKr): Den maximalt tillåtna sidoförskjutningen mellan de två axelaxlarna. Som diskuterats på hela denna webbplats är detta det maximala möjliga värdet – för lång livslängd, arbeta med 50 procent eller mindre av detta värde. Symbolen ΔKr förekommer i europeiska och ISO-anpassade kataloger; nordamerikanska kataloger kan använda termer som "parallell feljustering" eller helt enkelt "lateral förskjutning".
Maximal vinkelförskjutning (ΔKw): Den maximala vinkelavvikelsen mellan axelns centrumlinjer, i grader. För Oldham-kopplingar är detta värde vanligtvis 0,5 till 1,0 grader för alla storlekar – det ökar inte signifikant med kopplingsstorleken på samma sätt som den laterala förskjutningskapaciteten gör.
Maximal axiell förskjutning (ΔKa): Den maximala axiella rörelsen en axel kan göra i förhållande till den andra utan att skivan kommer i kontakt med en navyta. Vanligtvis 0,5 till 2,0 mm beroende på kopplingsstorlek.
Maxhastighet (n_max): Maximal rotationshastighet vid referensfeljusteringsförhållanden och omgivningstemperatur. Som diskuterats i hastighetsartikeln minskar detta värde när driftsfeljusteringen ökar – se det kombinerade hastighets- och feljusteringsdiagrammet vid drift över 50 procent av både hastighets- och feljusteringsvärdena samtidigt.
Masströghetsmoment (J): Rotationströgheten för den kompletta kopplingsenheten (både nav och skiva), i g·cm² eller kg·m². Detta måste inkluderas i beräkningen av den totala reflekterade trögheten för servodrivningens dimensionering. Värdet i katalogen avser standardnavmaterial och skivmaterial vid nominellt borrhål — faktisk tröghet ändras något med borrstorleken (borttagning av navmaterial minskar trögheten) och navmaterial (aluminium kontra rostfritt stål).
Torsionsstyvhet (C_T): Kopplingens vinkelstyvhet under vridbelastning, i N·m/grad eller N·m/rad. Högre vridstyvhet innebär mindre vinkelutböjning per vridmomentenhet. För servoapplikationer påverkar vridstyvheten drivsystemets resonansfrekvens – högre styvhet ökar resonansen, vilket möjliggör högre servobandbredd.
Representativ storlekstabell
| Ytterdiameter (mm) | Längd L (mm) | Borrningsområde (mm) | Nominellt vridmoment (N·m) | Max förskjutning (mm) | Maxhastighet (varv/min) | Tröghet (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 |
Värdena som visas är representativa för standard Oldham-kopplingar med aluminiumnav och acetalskiva vid 0,2 mm lateral förskjutning och 25 °C omgivningstemperatur. Kontrollera alltid mot den specifika tillverkarens datablad för den valda kopplingen.
Exempel på bearbetat urval
Ansökan: Servomotor som driver en kulskruv på en CNC-fräsaxel. Motorns nominella vridmoment 4,0 Nm, maximalt vridmoment 12,0 Nm. Motoraxel 10 mm, kulskruvaxel 12 mm. Driftshastighet 2 500 varv/min. Uppmätt sidoförskjutning 0,25 mm. Vinkelfeljustering korrigerad till under 0,3 grader. Standard inomhusmiljö, 25 °C omgivningstemperatur.
Steg 1 — Dimensionerande vridmoment: Toppmoment 12,0 N·m × servicefaktor 2,0 (servo med reverseringar) = 24,0 N·m konstruktionsmoment.
Steg 2 — Borrstorlekar: Behöver 10 mm drivhål och 12 mm drivhål. Kontrollera storlekstabellen för kopplingar som erbjuder detta hålområde.
Steg 3 — Kontroll av vridmoment: Storleken på 40 mm ytterdiameter är klassad till 15,0 N·m kontinuerligt. Konstruktionsvridmomentet är 24,0 N·m — detta överstiger 40 mm-klassningen. Gå vidare till 50 mm ytterdiameter, klassad till 30,0 N·m kontinuerligt. Konstruktionsvridmomentet 24,0 N·m faller inom denna klassning. Storleken 50 mm stöder hål upp till 25 mm — både 10 mm och 12 mm ligger inom intervallet. Fortsätt med 50 mm ytterdiameter.
Steg 4 — Hastighetskontroll: 50 mm nominellt varvtal vid 3 500 varv/min vid 0,2 mm offset. Arbetar vid 2 500 varv/min med 0,25 mm offset. Offsetet är något över referensvärdet, så den effektiva hastighetsgränsen är något lägre — cirka 3 200 varv/min vid 0,25 mm. En driftshastighet på 2 500 varv/min ligger väl inom detta. Acceptabelt.
Steg 5 — Kontroll av feljustering: 50 mm är klassad för maximal offset på 0,90 mm. Arbetar vid 0,25 mm = 28 procent av max. Detta är utmärkt – långt under den rekommenderade driftsgränsen på 50 procent. Lång livslängd för skivan förväntas.
Steg 6 — Tröghetskontroll: 50 mm kopplingströghet är 22,0 g·cm². Motorrotorns tröghet (typiskt för en 4 N·m servomotor) är cirka 180 g·cm². Kopplingens tröghet är 12,2 procent av rotorns tröghet – något över riktlinjen på 10 procent men acceptabelt för en CNC-axel med standardbandbredd. Om servoinställning visar sig vara svår, överväg 40 mm-kopplingen med ett skivmaterial med högre klassning för att minska trögheten.
Resultat: 50 mm ytterdiameter Oldham-koppling, klämnav, 10 mm drivhål, 12 mm drivhål, standard acetalskiva, aluminiumnav. Alla parametrar inom specifikationen med bekväma marginaler.
Slutsats
Att läsa en Oldham-kopplingsstorlekstabell korrekt innebär att man beaktar varje parameter, inte bara borrning och momentklassificering. Ytterdiameter och längd avgör den fysiska passformen. Borrningsområdet avgör axelkompatibiliteten. Nominellt vridmoment i kombination med driftsfaktor avgör den minsta acceptabla storleken. Hastighetsklassificering, feljusteringskapacitet och tröghetsmoment verifierar att den valda storleken uppfyller applikationens driftskrav. Att systematiskt arbeta igenom varje parameter – som visas i valexemplet – producerar en specifikation som ger tillförlitlig prestanda med lång livslängd. Att hoppa över någon parameter riskerar att välja en koppling som är fysiskt korrekt men funktionellt felaktig.
Bläddra bland våra fullständig Oldham-kopplingskatalog med kompletta datablad, eller kontakta vårt teknikteam för hjälp med valet av just din applikation.
