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如何选择伺服电机中的联轴器?

在伺服应用中选择适合型号的联轴器可能是一件令人困惑的事情,因为伺服系统选配联轴器是一个复杂的过程。这个过程包含了很多不同的性能因素,包括力矩、轴的偏差、硬度、转速、空间要求等等,联轴器需要满足所有这些以便使系统正常的运转。

梅花型联轴器一般有两种类型,一种是传统的直爪型的,一种是曲面(内凹)爪型的无背隙联轴器。传统的直爪型的不适合用在精度很高的伺服传动的应用中。无背隙爪型联轴器是在直爪型的基础上演变而来的,但不同的是其设计能适合伺服系统的应用。曲面是为了减少弹性梅花块的变形和限制高速运转时向心力对它的影响。

膜片式联轴器至少由一个膜片和两个毂组成。膜片被用销钉紧固在毂上一般不会松动或引起膜片和毂之间的反冲。有一些生产商提供两个膜片的,中间有一个刚性件,两边再连在毂上。单膜片和双膜片的不同之处是处理各种偏差能力的不同,鉴于其需要膜片能复杂的弯曲,所以单膜片不太适应平行偏差。而双膜片的联轴器可以同时曲向不同的方向,以此来承受平行偏差。膜片很薄,当相对位移荷载产生时它很容易弯曲,因此可以承受高达3度的偏差,同时在司服系统中产生较低的轴承负荷。膜片具有很好的扭矩刚性,稍逊波纹管联轴器。不利方面是,膜片式联轴器非常精巧,如果在使用中误用或没有正确安装则很容易损坏。所以保证偏差在联轴器的正常运转的承受范围之内是非常的。

刚性联轴器,实际上是一种扭转刚性的联轴器,即使承受负载时也无任何回转间隙,即便是有偏差产生负荷时,刚性联轴器还是刚性传递力矩。如果系统中有任何偏差,则会导致轴、轴承或联轴器过早的损坏,也就是说其无法用在高速的环境下,因为它无法补偿由于高速运转产生高温而产生的轴间相对位移。当然,如果相对位移能被成功的控制,在伺服系统应用中刚性联轴器也会发挥很出色的性能。尽管过去人们不赞成把刚性联轴器用在伺服传动中,但近来由于其高扭矩承受力、刚性和无背隙性能,小规格的铝制刚性联轴器日益多的应用在运动控制领域中。

选择适合的伺服联轴器是整个系统设计的重要部分,会很大影响到系统的整体性能表现。基于此原因,在设计过程中应尽早地考虑联轴器,并把分别把各种联轴器的和系统的功能目标排列对照,这样可以避免在运动控制的实际运用中经常产生的问题。

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