为伺服机构选用最好的联轴器
伺服机构有很多种联轴器可选用，最常用的是梅花形无齿隙弹性联轴器、钢膜片联轴器和波纹管联轴器。那么对于具体的应用究竟哪一种联轴器最适合呢?无疑应该从系统加工精度和整个传动系统的寿命等方面去考虑。
以前伺服机构最常用的是钢膜片联轴器和波纹管联轴器，因为用户最初认为其扭向刚性好。但多年的实际使用经验告诉我们，对于很多应用来讲，很高的扭向刚性对
于定位的精度不但没有好处，反而在系统有振动时带来问题。而实践
证明扭向弹性、无齿隙的梅花形联轴器是一种很好的可替换的产品。
甚至是一些要求很高的定位机构，如高精度加工中心的伺服机构，它
也能胜任。现在越来越多的用户在机床或加工中心的伺服机构中选用
梅花形无齿隙弹性联轴器，国内几家最大的机床厂家如沈阳一机、济
南二机等都在普及使用。由于在几种常用的联轴器中，
梅花形无齿隙弹性联轴器的价格最便宜，性能又好，所以一般来讲
是最理想的选择。但在一些对扭向刚度要求或环境要求特别高的应
用场合，梅花形无齿隙弹性联轴器是无法胜任的，此时可选用钢膜片联轴器。
一般联轴器在机床上有两种应用:
(1)伺服电机和滚珠丝杠之间的联接
(2)伺服电机和无齿隙或齿隙小的减速箱之间的联接
以上两种应用要求定位精度高，在正反转时都要求联轴器无齿隙，所以一般的梅花形联轴器是不能使用的，因为有齿隙。但无齿隙的梅花形联轴器就是从一般的梅花形联轴器发展而来的，它的弹性体受预压力而确保了在正反转时无齿隙。普通的梅花形联轴器一般
使用在较普通的传动场合，如钢厂的辊道、起重机驱动、液压泵传动
等应用，传动力矩大，安装偏差大，要求减振但不要求无齿隙。
几种联轴器的性能比较如表l。图3则显示了三种联轴器的不同扭向刚性对于扭转角的影响:
现在我们就机床上的两种应用，通过具体计算来分析无齿隙梅花形弹性联轴器和膜片式联轴器的选用:
1联轴器在滚珠丝杠上的应用(见图4)下面的一组有关各个部件的技术数据是来自实际的应用:电动机的扭向刚度:
90000Nm/rad，膜片式联轴器)5700oNm/rad丝杠的扭向刚度334Nm/rad
根据下而的公式可计算整个系统的总扭向刚度:
l/总扭向刚度=l/电动机的扭向刚度十1/联轴器扭向刚度+1/丝杠的扭向刚度。
选用无齿隙梅花形弹性联轴器，可得到系统的总扭向刚度为317Nm/fad，
选用膜片式联轴器，系统的总扭向刚度为:319N毗ad。
由此可见，尽管膜片式联轴器的扭向刚度比无齿隙梅花形弹性联轴器的扭向刚度高8倍，但有趣的结果是系统的总扭向刚度变化并不大。由此可证明有些用户对于使用无齿隙梅花形弹性联轴器是否会引起滚珠丝杠系统的扭向刚度下降而影响定位精度的顾虑是多余的。实际上无齿隙梅花形弹性联轴器扭向刚度的不足对于整个系统的刚度影响非常小，但在一些
有振动的应用中，其阻尼振动的性能对于提高定位精度是非常重要的。而且成本低、价格
便宜。毫无疑问无齿隙梅花形弹性联轴器是最好的选择。
2.联轴器在电机和齿轮箱之间的应用(见图5)系统的扭向刚度对于齿轮箱
的输出是非常重要的，而且齿轮的速比对于系统刚度是一个很重要的因素。下面还是以具体的计算来说明联轴器的选用问题。下列一组参数是来自实际应用:
无齿隙梅花形弹性联轴器)Zo78Nm/rad膜片式联轴器)27000N】n/rad
齿轮箱扭向刚度6000oNnl/rad齿轮箱的速比范围3一巧
举例速比8可根据下列公式把联轴器的扭向刚度转换成齿轮箱的输出轴
刚度: 输出轴的扭向刚度=速比的平方x联轴器的扭向刚度
经计算，对于GS3898sHA一G，转换成的输出轴的扭向刚度为132992Nm/rad，对于Nc35DK，转换成的输出轴的扭向刚度为1728000Nm/l*ad。根据下面的公式计算系统(包括联轴器和齿轮箱)刚度:1/系统的扭向刚度=1/联轴器的转换成输出轴的扭向刚度十l/齿轮的扭向刚度经计算得出的结果是:
(l)使用无齿隙梅花形弹性联轴器GS3898SHA一G，系统的总扭向刚度为:41422Nm/rad;
(2)使用膜片式联轴器RADEXNc35DK，系统的总扭向刚度为579s7Nm/rad;表2显示了根据齿轮箱的速比的不同联轴器造成系统刚度的损失比例。
上面的表格中计算所得的数据清楚地显示了在不同的速比下，使用无齿隙梅花形弹性联轴器和膜片式联轴器对于系统的扭向刚度造成的损失比例，相对来讲，膜片式联轴器对于系统的扭向刚度造成的损失比例要小得多。在速比在大于8的情况下，使用无齿隙梅
花形弹性联轴器还有可能，当在速比小于8的情况下，就不能使用无齿隙梅花形弹性联轴器，膜片式联轴器成了最好的选择。
综上所述，各种联轴器各有所长，没有绝对“好”的或绝对“差”的联轴器，只要我们根据不同的应用场合，详细了解其对于联轴器性能的具体要求，就能科学地选
用最合适的联轴器。.jpg)
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发布者：森德尔传动 上传时间:2010-01-20