Các catalogue khớp nối Oldham trình bày một ma trận dày đặc các con số — đường kính ngoài, đường kính lỗ, định mức mô-men xoắn, khả năng chịu lệch trục, giá trị quán tính và giới hạn tốc độ — có thể khó hiểu nếu không nắm rõ ý nghĩa của từng thông số và mối quan hệ giữa các con số. Một khớp nối quá nhỏ so với ứng dụng sẽ bị hỏng sớm; một khớp nối quá lớn sẽ làm tăng quán tính và chi phí không cần thiết. Đọc đúng bảng kích thước là nền tảng của toàn bộ quá trình lựa chọn.
Bài viết này giải thích mọi kích thước và thông số có trong bảng kích thước khớp nối tiêu chuẩn của Oldham, mô tả mối liên hệ giữa chúng và hướng dẫn một ví dụ lựa chọn thực tế từ đầu đến cuối.
OD — Đường kính ngoài: Đường kính ngoài tối đa của cụm khớp nối, được đo ngang qua thân moayơ. Đây là kích thước quyết định xem khớp nối có vừa khít với không gian xuyên tâm xung quanh trục hay không. Trong các trường hợp lắp đặt chật hẹp — bên trong vỏ máy, giữa các bộ phận liền kề hoặc gần vai trục — hãy kiểm tra xem đường kính ngoài cộng với một biên độ khe hở có vừa khít với không gian cho phép trước khi tiến hành lựa chọn.
L — Chiều dài tổng thể: Tổng chiều dài trục của khớp nối đã lắp ráp từ mặt bích này đến mặt bích kia, với đĩa được đặt đúng vị trí trục danh nghĩa. Kích thước này xác định khoảng cách trục cần thiết giữa động cơ và máy được dẫn động. Đảm bảo có đủ khe hở cho chiều dài khớp nối cộng với bất kỳ độ rơ nào xảy ra khi trục động cơ giãn nở do giãn nở nhiệt.
LH — Chiều dài trục bánh xe: Chiều dài trục của mỗi moayơ quyết định mức độ moayơ ăn khớp với trục chính. Moayơ dài hơn cung cấp diện tích kẹp lớn hơn và thường tạo ra mô-men xoắn trượt cao hơn đối với cùng đường kính ngoài của moayơ. Chiều dài trục (LH) cũng xác định chiều dài ăn khớp tối thiểu của trục chính — trục chính phải nhô ra đủ xa vào moayơ để bu lông moayơ có thể bám chắc trong vùng kẹp được thiết kế.
D — Đường kính lỗ khoan: Đường kính trong của lỗ moayơ phải khớp với đường kính trục. Hầu hết các bảng kích thước đều liệt kê phạm vi đường kính lỗ khả dụng cho mỗi kích thước khớp nối — đường kính lỗ tối thiểu và tối đa có thể được gia công vào thân moayơ tiêu chuẩn mà không ảnh hưởng đến độ dày thành moayơ hoặc khả năng kẹp. Nếu cả hai trục có cùng đường kính, một kích thước lỗ sẽ áp dụng cho cả hai moayơ. Nếu các trục khác nhau về đường kính (thường gặp trong các kết nối động cơ với vít me bi), hãy chỉ định riêng đường kính lỗ dẫn động và đường kính lỗ bị dẫn động.
Đường kính ngoài đĩa / Độ dày đĩa: Một số bảng thông số kỹ thuật bao gồm kích thước của đĩa trung tâm một cách riêng biệt. Đường kính ngoài của đĩa quyết định chiều dài rãnh tối đa trong moayơ và do đó là độ lệch ngang tối đa mà khớp nối có thể chịu được. Độ dày của đĩa quyết định độ dịch chuyển dọc trục giữa các mặt của moayơ.
Mô-men xoắn định mức (T_N): Mô-men xoắn liên tục mà khớp nối có thể truyền tải ở điều kiện độ lệch và tốc độ tham chiếu. Đây là thông số hiệu suất chính và là điểm khởi đầu cho việc lựa chọn kích thước dựa trên mô-men xoắn. Quan trọng: đây là định mức liên tục, không phải định mức cực đại. Khả năng chịu mô-men xoắn cực đại thường gấp 2 đến 3 lần định mức liên tục đối với tải trọng ngắn hạn.
Độ lệch ngang tối đa (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.”
Độ lệch góc tối đa (ΔKw): Độ lệch góc tối đa giữa tâm trục, tính bằng độ. Đối với khớp nối Oldham, giá trị này thường nằm trong khoảng 0,5 đến 1,0 độ cho tất cả các kích cỡ — nó không tăng đáng kể theo kích thước khớp nối như khả năng chịu lệch ngang.
Độ dịch chuyển trục tối đa (ΔKa): Độ dịch chuyển dọc trục tối đa mà một trục có thể thực hiện so với trục kia mà không làm cho đĩa tiếp xúc với mặt moayơ. Thông thường từ 0,5 đến 2,0 mm tùy thuộc vào kích thước khớp nối.
Tốc độ tối đa (n_max): Tốc độ quay tối đa ở điều kiện lệch trục tham chiếu và nhiệt độ môi trường. Như đã thảo luận trong bài viết về tốc độ, giá trị này giảm khi độ lệch trục vận hành tăng lên — hãy tham khảo biểu đồ tốc độ và độ lệch trục kết hợp khi vận hành trên 50% cả tốc độ và độ lệch trục định mức cùng một lúc.
Mômen quán tính khối lượng (J): Mômen quán tính quay của toàn bộ cụm khớp nối (cả moayơ và đĩa), tính bằng g·cm² hoặc kg·m². Giá trị này phải được đưa vào tính toán tổng mômen quán tính phản xạ để xác định kích thước bộ truyền động servo. Giá trị trong catalogue là dành cho vật liệu moayơ và đĩa tiêu chuẩn ở đường kính lỗ danh nghĩa — mômen quán tính thực tế thay đổi một chút tùy thuộc vào kích thước lỗ (việc loại bỏ vật liệu moayơ làm giảm mômen quán tính) và vật liệu moayơ (nhôm so với thép không gỉ).
Độ cứng xoắn (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.
| Đường kính ngoài (mm) | Chiều dài L (mm) | Đường kính lỗ khoan (mm) | Mô-men xoắn định mức (N·m) | Độ lệch tối đa (mm) | Tốc độ tối đa (vòng/phút) | Quán tính (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 |
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.
Ứng dụng: Động cơ servo dẫn động trục vít me bi trên máy phay CNC. Mô-men xoắn định mức của động cơ là 4,0 N·m, mô-men xoắn cực đại là 12,0 N·m. Đường kính trục động cơ 10 mm, đường kính trục vít me bi 12 mm. Tốc độ hoạt động 2.500 vòng/phút. Độ lệch ngang đo được là 0,25 mm. Độ lệch góc được hiệu chỉnh xuống dưới 0,3 độ. Môi trường trong nhà tiêu chuẩn, nhiệt độ môi trường xung quanh 25°C.
Bước 1 — Mô-men xoắn thiết kế: Mô-men xoắn cực đại 12,0 N·m × hệ số vận hành 2,0 (servo có đảo chiều) = mô-men xoắn thiết kế 24,0 N·m.
Bước 2 — Kích thước lỗ khoan: Cần đường kính lỗ dẫn động 10 mm và đường kính lỗ chịu tải 12 mm. Kiểm tra bảng kích thước để tìm các khớp nối có phạm vi đường kính lỗ này.
Bước 3 — Kiểm tra mô-men xoắn: Kích thước đường kính ngoài 40 mm có mô-men xoắn định mức liên tục là 15,0 N·m. Mô-men xoắn thiết kế là 24,0 N·m — vượt quá định mức của 40 mm. Chuyển sang đường kính ngoài 50 mm, có mô-men xoắn định mức liên tục là 30,0 N·m. Mô-men xoắn thiết kế 24,0 N·m nằm trong giới hạn này. Kích thước 50 mm hỗ trợ đường kính lỗ lên đến 25 mm — cả 10 mm và 12 mm đều nằm trong phạm vi cho phép. Tiếp tục với đường kính ngoài 50 mm.
Bước 4 — Kiểm tra tốc độ: Trục 50 mm có thông số định mức 3.500 vòng/phút với độ lệch 0,2 mm. Khi hoạt động ở tốc độ 2.500 vòng/phút với độ lệch 0,25 mm. Độ lệch này hơi cao hơn so với điều kiện tham chiếu, do đó giới hạn tốc độ hiệu dụng thấp hơn một chút — khoảng 3.200 vòng/phút ở độ lệch 0,25 mm. Tốc độ hoạt động 2.500 vòng/phút nằm trong giới hạn cho phép. Chấp nhận được.
Bước 5 — Kiểm tra độ lệch: Đĩa có đường kính 50 mm với độ lệch tối đa 0,90 mm. Khi hoạt động ở mức 0,25 mm = 28% so với mức tối đa. Điều này rất tốt — thấp hơn nhiều so với giới hạn hoạt động khuyến nghị 50%. Dự kiến tuổi thọ đĩa cao.
Bước 6 — Kiểm tra quán tính: Quán tính của khớp nối 50 mm là 22,0 g·cm². Quán tính rôto động cơ (điển hình cho động cơ servo 4 N·m) xấp xỉ 180 g·cm². Quán tính của khớp nối chiếm 12,2% quán tính rôto — hơi cao hơn mức khuyến nghị 10% nhưng vẫn chấp nhận được đối với trục CNC băng thông tiêu chuẩn. Nếu việc điều chỉnh servo gặp khó khăn, hãy cân nhắc sử dụng khớp nối 40 mm với vật liệu đĩa có độ cứng cao hơn để giảm quán tính.
Kết quả: Khớp nối Oldham đường kính ngoài 50 mm, moayơ kẹp, đường kính lỗ dẫn động 10 mm, đường kính lỗ bị dẫn động 12 mm, đĩa acetal tiêu chuẩn, moayơ bằng nhôm. Tất cả các thông số đều nằm trong phạm vi tiêu chuẩn với biên độ an toàn.
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.
Hãy xem qua trang của chúng tôi. Danh mục đầy đủ các loại khớp nối Oldham kèm theo bảng thông số kỹ thuật chi tiết., hoặc Liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi Để được hỗ trợ lựa chọn cho đơn đăng ký cụ thể của bạn.
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…