일반적인 커플링 유형 및 선택: 필수 가이드

커플링에는 여러 종류가 있습니다. 내부에 탄성 요소가 포함되어 있는지 여부에 따라 탄성 커플링과 강성 커플링으로 나눌 수 있습니다. 리지드 커플링은 구조적 특성에 따라 고정식 리지드 커플링과 이동식 리지드 커플링으로 다시 나뉩니다.

기계의 구조적 요구 사항, 제조 및 설치 오류, 작동 온도 변화, 하중 후 변형으로 인해 커플링으로 연결된 두 축의 정렬이 보장되지 않아 그림 1과 같이 특정 범위 내에서 상대 변위가 발생하는 경우가 종종 있습니다.

a) 축 방향 변위
b) 방사형 변위
c) 각도 변위
d) 포괄적인 변위

이러한 변위를 보정하지 않으면 커플링, 샤프트 및 베어링에 추가 하중이 발생하고 심한 진동이 발생할 수도 있습니다. 따라서 커플링 유형을 선택할 때는 이러한 요소를 종합적으로 고려해야 합니다.

I. 일반적인 커플링의 특성 및 응용

1. 고정 리지드 커플링

이 유형의 커플링은 구조가 간단하고 비용이 저렴하며 보정 성능이 없으며 진동을 완충하고 줄일 수 없으며 두 샤프트에 대해 높은 설치 정확도가 필요합니다. 이 유형의 커플링은 진동이 거의 없는 조건에서 주로 사용되며, 높은 정렬이 필요한 중속에서 고속의 낮은 강성을 가진 두 개의 샤프트를 연결합니다. 일반적으로 사용되는 고정식 리지드 커플링의 특성과 적용 분야는 표 1에 나와 있습니다.

표 1 일반적인 고정식 리지드 커플링의 유형, 특성 및 적용 분야

2. 이동식 리지드 커플링

이 유형의 커플링은 연결된 두 샤프트 사이에 일정한 상대 변위를 허용하기 위해 상대적으로 움직이는 자체 요소 또는 간격을 사용하여 약간의 변위 보정 기능을 제공합니다. 그 특성과 적용 분야는 표 2에 나와 있습니다.

표 2 일반적인 이동식 리지드 커플링의 유형, 특성 및 적용 분야

3. 탄성 커플링

이 유형의 커플링에는 탄성 요소가 장착되어 있어 두 샤프트 사이의 상대 변위를 보정할 수 있을 뿐만 아니라 완충 및 진동 흡수 기능도 있습니다. 탄성 요소의 재질에는 비금속(고무, 플라스틱 등) 및 금속(스프링 스틸)이 포함됩니다.

전자는 가볍고 완충 및 진동 흡수 능력이 강하며 구조가 간단하고 단열 특성이 있지만 작동 온도 조절과 햇빛, 비, 오일, 산, 알칼리, 유기 용제와의 접촉을 피해야 하며 후자는 강도가 높고 수명이 길지만 가격이 비싸다는 단점이 있습니다. 현재 탄성 커플링이 널리 사용되고 있으며, 그 적용 특성은 표 3에 나와 있습니다.

표 3 탄성 플렉시블 커플링의 유형, 특성 및 적용 분야

II. 커플링 선택

커플링 유형 선택은 다음 측면에 중점을 두어야 합니다:

부하의 크기와 특성;
샤프트의 속도입니다;
두 샤프트 사이의 상대 변위의 크기와 특성입니다;
작업 환경 및 허용 공간 등

예를 들어, 안정적인 하중을 받는 저속 축의 경우 축 강성이 높고 정렬이 엄격한 경우 표 1에 따라 고정 강성 커플링을 선택하고, 축 강성이 낮고 상대 변위가 있는 경우 표 2에 따라 가동 강성 커플링을 선택하고, 충격과 진동이 크고 상대 변위가 있는 고속 축의 경우 표 3에 따라 가동 탄성 커플링을 선택하고, 각도 변위가 큰 두 축의 경우 범용 커플링을 선택해야 합니다. 동적 하중이 크고 속도가 매우 빠른 샤프트의 경우 회전 관성이 낮은 경량 커플링을 선택해야 합니다.

커플링 유형을 선택한 후 커플링의 계산된 토크 Tc를 얻을 수 있으며, 축 직경, 계산된 토크, 속도에 따라 표준에서 적절한 커플링 모델을 선택할 수 있습니다.

예 16-1 모래 믹서에서 모터와 감속기 사이의 커플링 선택. 모터 정격 출력 P=15kW, 최대 부하 속도 n=1460r/min, 모터 샤프트 직경 d를 가정합니다. ₁ =42mm, 감속기 입력 샤프트 직경 d ₂ =40mm.

솔루션:

1. 커플링 유형 선택

샤프트의 고속, 적당한 토크, 잦은 시동, 모터와 감속기 샤프트 사이의 일반적인 상대 변위를 고려하여 표 3에 따라 탄성 슬리브 핀 커플링이 선택됩니다.

2. 커플링 모델 선택

(1) 토크 T를 계산합니다._c

모래 믹서의 토크 변화는 적당하고 작업 조건 계수를 확인하고 K = 1.7을 취하십시오.

T_c=KT=1.7×9550P/n=1.7×9550×15/1460N·m=166.8N·m

(2) 모델 선택

GB/T 4323-2002에 따라 커플링 모델은 GB/T 4323-2002에 따라 LT6(하프 커플링 재질은 강철)로 선택됩니다:

공칭 토크 T_n =250N-m>T_c ;
허용 속도 [n]=3800r/min>n이 적합합니다.

모터 샤프트 엔드 하프 커플링은 Y형 샤프트 구멍, 샤프트 구멍 직경 d를 사용합니다.₁ =42mm, 샤프트 구멍 길이 L=112mm; 감속기 샤프트 끝 하프 커플링은 J₁ 유형 샤프트 구멍, 샤프트 구멍 직경 D₂ =40mm, 샤프트 구멍 길이 L₁ =84mm. 커플링 마크가 있습니다:

LT6 커플링(Y42×112)/(J ₁ 40×84) GB/T 4323-2002

기어 커플링 높은 부하 용량, 안정적인 작동, 소량의 종합적인 변위 보상 기능, 낮은 설치 정확도 요구 사항, 복잡한 구조, 높은 제조 비용, 소음, 진동을 완충 및 감소시킬 수 없습니다. 시동이 자주 걸리고 전진/후진 작동이 잦은 중장비에 적합합니다.	크로스 슬라이더 커플링 간단한 구조, 작은 방사형 크기로 방사형 및 각도 변위를 보정할 수 있습니다. 주로 안정적인 작동, 저속, 높은 토크 및 작은 충격이 있는 경우에 사용됩니다.
범용 커플링 작은 방사형 크기, 컴팩트한 구조. 주로 두 샤프트 사이의 각도가 크거나(α<45°) 작동 중 각 변위가 큰 변속기에 사용됩니다. 추가적인 동적 하중을 방지하기 위해 종종 쌍으로 사용됩니다.	간단한 구조, 가볍고 안정적인 작동, 쉬운 조립 및 분해, 두 샤프트의 상대 변위에 대한 소량의 보정. 습하고 먼지가 많은 고온 환경에서 사용하며 잦은 시동, 잦은 전진/후진 작동, 심한 충격 하중과 비틀림 진동이 발생하는 상황에는 적합하지 않습니다.

탄성 슬리브 핀 커플링 간단한 구조, 조립 및 분해가 쉽고 샤프트 사이의 상대 변위를 보상 할 수있는 특정 능력으로 진동을 완충하고 흡수 할 수 있으며 작동 온도는 -20 ~ + 70 ℃입니다. 중간 및 작은 토크의 빈번한 시동 및 후진으로 중속 및 고속 전송에 사용됩니다.	탄성 핀 커플링 구조가 간단하고 제조 및 유지 보수가 용이하며 작동 온도는 -20 ~ +70 ℃입니다. 큰 토크의 시동 및 후진이 빈번한 중저속 변속기에 적합합니다.
타이어 커플링 간단한 구조, 안정적인 작동, 우수한 종합 변위 보상 능력, 강력한 진동 감소. 작동 온도는 -20 ~ +80 ℃입니다. 습하고 먼지가 많은 환경, 잦은 시동 및 후진, 큰 충격 발생에 적합하며 외부 가장자리 속도가 30m / s를 초과하지 않으며 리프팅 기계에 널리 사용됩니다.	다이어프램 커플링 컴팩트한 구조, 고강도, 긴 서비스 수명, 산, 알칼리 및 내식성의 특성을 가지며 윤활이 필요하지 않습니다. 고온, 고속 및 부식성 매체 조건에서 사용할 수 있으며 다양한 기계식 변속기, 작동 온도 -20 ~ +250 ℃에서 널리 사용됩니다.

일반적인 커플링 유형 및 선택: 필수 가이드

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