既能精确定位又能减振的联轴器

     机床的精确定位要求传动必须有扭向的刚度，亦意味着必须采用刚性联轴器，但绝大多数的刚性联轴器又往往不能减振。现在向大家介绍一种既有刚性又能减振的联轴器。 

当今的直线传动，如CNC机床、激光切割机、铣床和机械手等均要求既定位精确，同时操作时无振动、运转平稳。在设计时，设计师会逐一选择优质的元件——电机、滚珠丝杠、主轴、工作台和轴承、联轴器，并校核每个元件，确保整个传动系统有相当的刚度，以达到精确定位的要求。设计师可能选择螺旋形或波纹管联轴器，因为其扭向刚度是爪型联轴器的5～6倍，而担心爪型联轴器有弹性变形，不能保证精度。

     1　传动刚度的计算 下面比较两种联轴器在传动系统中的扭向刚度：金属波纹管联轴器和爪形联轴器，内径均为32mm。 机床的传动系统包括伺服电机，直线运动机构如：滚珠丝杠(由固定轴承、球形主轴、主轴螺母和滑动轴承组成)，传动参数如下： 伺服电机的扭向刚度 Cm=90,000Nm/rad 爪形联轴器的扭向刚度 Cj=21,000Nm/rad 波纹管联轴器的扭向刚度 Cb=116,000Nm/rad 主轴键高 h=10mm 球形主轴根部直径 d=28.5mm 主轴长度 L=800mm 固定轴承的轴向刚度 Rbrg=750N/μm 主轴螺母轴向刚Rn=1060N/μm 减速比 i=1 直线传动的刚度 Cf=165 第一步：计算传动系统轴向刚度，然后转换成扭向刚度。主轴的轴向刚度： 

滚珠丝杠(主轴、轴承、螺母)总的轴向刚度：

将轴向刚度转换成扭向刚度：

第二步：计算爪形联轴器或波纹管联轴器时传动系统的刚度：爪形联轴器总的刚度 

通过以上计算比较，我们可以看出在两种不同系统中，总的刚度值仅差1.28%，远小于两种联轴器刚度5～6倍的差异。 在许多应用场合中，设计师为达到消除在通常刚性传动中令人头痛的振动难题，宁可牺牲1～2%的扭向刚度。通过上述比较计算，选择采用爪形联轴器可轻易地达到这个目的。 2　在直线运动中的应用 PHD公司是一家著名的生产液压、气动、自动化设备的厂家，生产系列切向皮带滑动装置，主要用于直线性多工位定位。这些装置在应用中通常由伺服电机或步进电机驱动。在过去，皮带滑动装置，通常在电机和皮带滑轮之间采用单体式螺旋型联轴器，然而由于伺服电机和螺旋型联轴器配合会产生共振的问题，PHD公司只好寻找别的联轴器。但是皮带滑动装置内的空间十分有限，因此许多联轴器无法选用。

      PHD最终选择了ROTEX-GS系列的联轴器，这种联轴器具有的优点是螺旋联轴器所没有的。这种爪型联轴器的主要优点是在减振特性方面的改变，足以使系统的自然频率偏离与一般联轴器所困扰的共振频率。PHD的工程师还列举了其它许多优点，包括正反向传动无间隙、一对固定螺丝消除轴向滑动、更长的寿命等。另外，这种联轴器的中间弹性体有不同的硬度供选择，以适合不同角向和轴向的位移。

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