精密波纹管联轴器的基础知识

必须传输波纹管联轴器，其中必须传输精确的旋转，高速和动态运动。它们表现出零间隙和高水平的扭转刚度，提供了不同的性能优势。但适当的大小和处理对他们的成功实施至关重要。

背景：
波纹管联轴器最初开始广泛使用的机床制造商在20世纪中后期。随着数控技术的出现，机械工程师开始寻求改善传统动力传动联轴器对精密旋转/直线运动系统的一些负面影响。对于那些寻求提高数控机床性能的人来说，柔性金属波纹管提供了一系列吸引人的特性，包括自然平衡、连续对称、高扭转刚度和低惯性矩。对于许多人来说，使用柔性波纹管作为传动元件不仅意味着可以增加机械刚度，而且还有助于更积极的伺服调整，帮助机器变得更快、更准确。在20世纪80年代和90年代，许多制造商，主要是在德国，开始将成型的金属波纹管应用到越来越多的无间隙柔性耦合系统中，其扭矩等级从0.05到100,000 Nm不等。波纹管耦合的应用领域也扩展到印刷、转换和包装机械的伺服驱动系统，举几个例子。虽然波纹管接头仍被许多人认为是一种欧洲风格的技术，但近年来，全球市场已经显著增长，它们在北美越来越受欢迎，仍在不断增长的高性能应用范围。

建设:
除一些例外情况外，大多数用于联轴器的波纹管都是由一层或多层优质不锈钢板制成，成型后通过等离子焊接成无缝管，然后进行轧制或液压成形，以产生深度波纹(卷曲)，从而提供其灵活性。最终形成的形状是连续对称的，围绕旋转轴高度刚性，同时在其他三个轴上保持灵活:平行轴、角轴和轴。波纹管通过卷曲、焊接或粘接连接到轮毂上。在装配过程中，端面轮毂和波纹管安装在单个芯轴上，芯轴的两端与联轴器轮毂的各自孔径相匹配，保证同心度。粘接在20世纪80年代后期开始普及，其优点是允许风箱漂浮在两个轮毂之间，不受应力影响，直到粘接剂固化。这有助于避免变形或应力集中在波纹管上，确保它将顺利运行，与输出旋转一致，一旦安装。如果联轴器安装在腐蚀环境或极端温度下，任何一种情况都会导致粘接失效，那么焊接波纹管-轮毂连接是首选。

错位：
波纹管联轴器通常通过工程师来代替低成本的钳口联轴器和圆盘包装联轴器，这些工程师希望受益于他们良好的记录性能优势。但如果解决了轴不对，它们只能适用于那些末端。波纹管联轴器通常不会像传统的柔性联轴器那样处理较大的不对准，而是将相对较低的恢复负载赋予相邻的轴和轴承，同时补偿它们设计用于处理的未对准水平。当适当对齐时，通常在0.2-0.4mm并平行范围内，它们对于无限使用寿命，它们是疲劳的抗性，无需维护。但是，如果在用波纹管联轴器代替其他类型的联轴器之前，不考虑轴对准，特别是平行的未对准，则可能会导致故障。虽然可以被视为缺点的减少，但大多数电力传输专家都会同意，无论使用的耦合风格如何，适当的轴对准始终导致所有驱动线路组件的寿命更长，更平滑的旋转。波纹管联轴器通常不旨在补偿总偏移（虽然确实存在特殊的高错位版本），而是为了在合理良好的对齐轴之间减轻恢复力，同时还依赖于旋转中尽可能抗硬化。

它们使用的地方：
高精度定位:当旋转定位旋转定位零间隙和高扭转刚度的益处通常是相当明显的。消除了从间隙中丢失的运动，并且输入和耦合的输出之间的扭转偏转（扭曲）被最小化。波纹管联轴器通常具有市售的柔性轴联轴器的最高扭转刚度。另一个益处由其连续对称产生。大多数柔性动力传递元件具有某种不对称性，这意味着由于未对准，耦合在单个旋转周围的不同点处的不同应力分布下。在未对准下旋转时，它们在旋转的同时建立和释放能量的变化，并且具有略有变化的输出速度。在大多数应用中，这几乎不明显。然而，在精确的应用中，在要优化位置精度的情况下，波纹管的连续对称性提供了可测量的优势。

高度动态的运动:波纹管联轴器也非常适合高动态运动轮廓。当载荷突然启动、停止和逆转时，高扭转刚度意味着更短的沉降时间。柔性联轴器作为大多数直接传动系统中的薄弱环节，通常决定整个驱动轴的刚度。具有较高扭转刚度的耦合增加了系统固有频率，减小了振荡幅值，使系统能够更快地运动。如果尺寸合适，波纹管接头允许设计师在凸轮和倒车应用中增加循环速率。由于波纹管联轴器也倾向于提供低质量惯性矩配置，它们也发挥其作用，使负载惯性最小。

高旋转速度：对于高转速，相同的几何特性进入了比赛。重量轻，持续对称性和均匀的应力分布都赋予自己光滑，稳定地运行高速。标准波纹管联轴器被额定为10,000 rpm，限制因子是夹紧轮毂。通过连接组件的平衡，可以更高的速度成为可能。在一些情况下，波纹管联轴器可以以超过100,000rpm的速度运行。

耐极端温度:当机械受到极端温度的影响时，金属联轴器通常比弹性联轴器更受青睐，因为即使在很宽的温度范围内，它们的机械性能也基本保持不变。

当用焊接接头替换粘合的接头时，波纹管耦合符合此要求。波纹管联轴器的独特优点是，与其他类型的维护金属联轴器（即柔性盘联轴器）不同，波纹管联接器具有高容差的轴向运动。这允许它们吸收轴向运动，这可能是由于机器框架中的驱动垫圈和其他结构变化中的热生长而导致。因此，高扭矩波纹管联接器通常用于驱动轴配置，用于安装在偏远地区的重型设备。

安装和处理:
轴对准：当正确匿名的时，充分尺寸的波纹管联轴器是理论上无限使用寿命的疲劳抵抗力。Mamany类型的商业机电设备具有包括在框架中的功能，以帮助瓜卡兰庇护的精确对准在安装过程中。最常见的是，这些在电动机，齿轮箱和线性致动器上是圆形的导向器，其具有精确的直径和高度同心的它们各自的轴和轴承轴颈。驾驶设备通常具有雄性定心飞行员，并且驱动设备通常具有匹配的女性定心飞行员。当框架被螺栓固定在一起时，这些定心导向器在足够的对齐内保持一切，并且波纹管耦合补偿了剩余的略微未对准。在耦合设备将安装到单独的表面而没有积分特征的情况下，有助于保证对准，必须采取额外的步骤。必须用拨号指示器或激光对准工具检查轴之间的对准，并相应地进行调整直到达到目标对准水平。在这些情况下，通常使用具有完全分开夹紧轮毂的波纹管联接器，因为它们可以在轴对齐之后横向安装。在精密轴对准根本不实用的情况下，可提供特殊的高错波纹管联轴器，其可以容纳高达1mm的平行轴未对准。有可能适用于高达1mm的平行轴Mmisalignment的平行轴未对准。

轴锁:因为它们倾向于在高性能应用中使用，所以大多数波纹管联接器通过摩擦夹紧系统安装到它们各自的轴和法兰。这有助于避免仅由键槽所制作的连接产生的间隙和应力集中 - 尽管在许多情况下，键槽仍然将旋转毂浸入夹紧轮毂中，用于正面形状配合连接。为了帮助保证良好的轴锁定，大多数精密耦合孔是ISO H7的直径耐受性，这允许零尺寸向下尺寸，并通过0.01至0.04mm的任何位置超大，具有较大的轴直径增加。反过来，大多数电机制造商和线性致动器使轴成为直径公差，这允许零的超大和轻微的过度尺寸，这有助于在安装期间在轴和联轴器之间产生滑动配合。这是精密齿轮箱的一个例外，它们通常会略微超大。在使用夹紧系统安装联轴器时，重要的是遵循螺杆强度和拧紧扭矩值的安装指南。大多数波纹管联轴器使用高档螺钉，允许最大扭矩和张力施加，有助于保证将安全锁定到轴上。

安装选项：在过去的三十年里，各种各样的尺寸和安装附件被开发用于波纹管接头。对于中小尺寸，最常见的传动附件是单螺杆夹紧环。这允许快速和容易的安装与零反弹。对于更大的尺寸，通常传递扭矩水平为1,000纳米或更多，锥形夹紧衬套变得更加常见，因为它们在轴和轮毂之间提供更大的夹紧压力。法兰是附加波纹管联轴器的另一种流行的方式，因为它们往往非常紧凑，也允许良好的应力分布和高水平的摩擦保持力。

结论:
为了在两个固定轴之间传递动态精密运动，柔性波纹管联轴器提供高扭转刚度，惯性矩，连续对称性的低力矩，较低反应力的好处。在调整大小调整，未对准公差和正确的处理时，它们可以帮助机器更快更准确地运行。有关大小调整，选择，定制和任何其他问题的帮助，请联系您的供应商。