精密フレキシブルシャフトカップリングアセンブリにおけるサーボモーターの共振とシャフト疲労の解決

高周波サーボハンチング、モーターベアリングの高温、エンコーダーシャフトのせん断がドライブのチューニング不良やモーターの欠陥に起因することはほとんどありません。多軸 CNC マシン、高速ピックアンドプレース ロボット、ロータリー インデックス テーブルでは、ドライブラインの故障はほとんどの場合、シャフトの位置ずれや間違ったシャフトの選択が原因です。フレキシブルシャフトカップリング。位置がずれている 2 つのシャフトを強制的に強固に接続すると、大きな周期的曲げ荷重が発生します。このひずみによってモーターのベアリングが損傷し、キー溝が削れ、カップリング自体が破損するずっと前に取り付け界面に沿ってフレッティング腐食が引き起こされます。

適切なフレキシブル シャフト カップリングを選択することは、最終的にはねじれ剛性とシャフトのミスアライメント容量のバランスを取ることになります。ディスクカップリング(シングルおよびダブルパックのステンレス鋼ダイヤフラム) は、高いねじれ剛性とゼロ バックラッシュを備え、高速サーボ位置決めやレーザー カッター ドライブに最適です。シングルディスクユニットは角度のずれには対処しますが、平行オフセットの下では座屈します。ダブルディスクユニットは、センタースペーサーを使用して、角度オフセットと平行オフセットの両方を同時に吸収します。振動減衰や電気絶縁が必要な場合は、ジョーカップリングポリウレタンスパイダーインサートにより、ボールネジやインデックステーブルの大きな衝撃荷重を吸収します。スペースがぎっしり詰まっていて、顕著な平行ずれに対処する場合、オルダム カップリングはオフセットを吸収するためにフローティング センター エレメントに依存します。ディスク面に沿った滑り摩擦により、高回転での作業が妨げられることに注意してください。

カップリングのせん断による分解を事前に防ぐには、レーザーの位置をしっかりと調整することと、クランプ トルクを適切に設定するという 2 つの簡単な手順が必要です。セットアップ中は、デュアル ダイヤル インジケーターまたはレーザー位置合わせツールを使用して、平行オフセットを 0.02 mm 未満、角度傾斜を 0.5 度未満に保ちます。シャフトの端がカップリングのボア内で互いに底に突き当たっていないことを確認してください。熱によるシャフトの膨張でディスク パックやエラストマー インサートが潰されないように、1 ～ 2 mm の隙間を残しておきます。クランプハブボルトは常に、校正されたトルクレンチを使用して交互のパターンで締めてください。過剰なトルクはハブのネジ山を削るか、ボアを変形させます。一方、過小なトルクはシャフトの滑り、キー溝のくぼみ、ロストモーションを引き起こします。

フィールドインテグレーションに関するよくある質問

シングルディスク設計ではなくダブルディスクパックカップリングを選択する必要があるのはどのような場合ですか?

セットアップで角度のミスアライメントに加えて平行シャフトのオフセットがある場合は常に、ダブルディスク パック カップリングを選択してください。シングルディスクカップリングは角度的にのみ曲がります。それらを平行オフセットシャフトに押し付けると、スチールダイヤフラムに極度の横方向の曲げ応力が生じ、リベット穴の周囲に疲労亀裂が発生します。ダブルディスク モデルは、中央のスペーサーで分離された 2 つのフレキシブル パックを利用して、拘束することなく平行、角度、軸方向のミスアライメントを吸収します。

エラストマースパイダーインサートがジョーカップリングで早期に破れたり溶けたりするのはなぜですか?

エラストマースパイダーは、動作周囲温度が材料定格 (通常、標準 TPU では 80 度以上) を超えた場合、またはシャフトのミスアライメントがインサートの減衰限界を超えた場合、早期に故障します。過度の位置ずれにより、スパイダーの手足内に一定の内部摩擦が発生し、熱が発生してポリウレタンが柔らかくなり、ポリウレタンが細断され、ジョーからはみ出し、バックラッシュが生じます。

キーレスクランプハブはセットスクリューハブと比較してどのようにシャフトの滑りを防止しますか?

キーレス クランプ ハブ (スプリット ハブまたはクランプ タイプ) はシャフトの周囲を 360 度包み込み、クランプ圧力を均等に分散し、局所的なストレス ポイントを排除します。止めネジがシャフトに食い込み、振動で戻り、同心度が狂います。分割クランプハブは、モーターシャフトに食い込んだり遊びを生じさせたりすることなく、激しい逆トルクスパイクにも耐えるしっかりとした 360 度の摩擦グリップを維持します。

技術的パフォーマンス マトリックス

サーボ シャフトを無傷にし、動きを鮮明に保つには、カップリングのスタイルを調整のずれに合わせ、セットアップ中にシャフトをしっかりと調整し、ハブ ボルトを仕様どおりに締め付けることになります。