logo NBK

Ngày xuất bản: 31 tháng 7 năm 2020 Ngày cập nhật: 29 tháng 1 năm 2024

Khớp nối chống rung có độ cứng cao

Khớp nối chống rung có độ cứng cao

Nhiều loại khớp nối trục được sử dụng với các thiết bị sản xuất khác nhau, đòi hỏi năng suất cao.
Các khớp nối có độ cứng xoắn cao như kiểu đĩa (Pic1) và kiểu ống thổi (Pic2) chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác định vị cao. Mặt khác, gần đây, tần số đáp ứng tốc độ của động cơ servo ngày càng tăng (Hình 1), hiện tượng rung do săn thường xảy ra, dẫn đến chúng tôi không thể sử dụng động cơ với hiệu suất tối đa. Vì vậy, chúng ta cần phải giảm bớt hiệu suất để giảm độ rung khi sử dụng các khớp nối hoàn toàn bằng kim loại. Có các khớp nối loại Elastomer (Pic3) có chất đàn hồi hấp thụ rung động bằng cách sử dụng cao su và không triệt tiêu hiệu suất của động cơ. Tuy nhiên, các khớp nối loại Elastomer này có vấn đề; chúng có độ cứng xoắn thấp hơn khi so sánh với loại đĩa hoặc loại ống thổi. Do đó, đôi khi loại Elastomer không tốt cho các ứng dụng chịu cắt mạnh như vít chì của máy công cụ.
Do đó, mục tiêu lớn của các nhà sản xuất khớp nối là cung cấp khớp nối có thể duy trì độ cứng xoắn cao và cho phép hấp thụ rung động trong cùng khớp nối. Trước đây, người ta sẽ phải lựa chọn giữa độ cứng xoắn cao và chức năng hấp thụ rung động.
● Pic1. Loại đĩa
● Pic2. Loại ống thổi
● Pic3. Loại đàn hồi
● Hình 1. Thay đổi về tần số đáp ứng tốc độ động cơ Servomotor

NBK đã phát triển một khớp nối Chống rung mới với “Dòng XGHW” có độ cứng cao sử dụng công nghệ Hấp thụ rung động để giải quyết vấn đề này. (Ảnh 4)

● Pic4. Khớp nối NBK “XGHW” 

Loại đĩa có khả năng hấp thụ rung động XGHW loạt


Xây dựng khớp nối chống rung với độ cứng cao

Bộ hấp thụ rung động là cơ cấu triệt tiêu dao động của khớp nối khi bị hiện tượng cộng hưởng tác dụng bằng cách ghép bộ rung (thân khớp nối) và rôto quán tính bổ sung qua thân đàn hồi.
Hình 2 sau đây cho thấy cấu trúc.

● Hình 2. Xây dựng "XGHW"



Trong kết cấu này, bộ giảm rung động không ảnh hưởng đến độ cứng tổng thể. Nó không ảnh hưởng đến các yếu tố quay bao gồm động cơ servo, khớp nối, vít dẫn, vì vậy có thể dẫn mômen quay trong khi vẫn duy trì độ cứng cao. Hơn nữa, chức năng hấp thụ rung động có thể thực hiện được thông qua bộ hấp thụ rung động được cấu tạo với rôto quán tính và thân đàn hồi (cao su hấp thụ rung động cao) khác với các yếu tố quay.

Hiệu ứng của “XGHW”

Khi chúng ta tăng lợi nhuận, có thể xảy ra săn bắn; nó là một ví dụ về hiện tượng cộng hưởng của các yếu tố quay khi sử dụng động cơ servo. Mức lợi ích mà việc săn bắn xảy ra là khác nhau dựa trên loại khớp nối. Bảng 1 sau đây cho thấy kết quả của độ lợi giới hạn (độ lợi tối đa có thể được kiểm soát hoàn toàn mà không cần săn), thời gian ổn định (khoảng cách thời gian giữa lệnh định vị động cơ và thời gian dừng thực tế) và độ cứng xoắn cho mỗi khớp nối.

● Bảng1. Kết quả của từng loại khớp nối (Tham khảo)

  Mức tăng giới hạn * 1 Thời gian ổn định [mili giây] Độ cứng xoắn [N ・ m / rad]
 Đĩa có bộ hấp thụ rung động động 32 số 8 300
 Đĩa 14 460 300
  24 34 170
 Elastomer 34 5 55

<Điều kiện thử nghiệm>
Bộ truyền động: KR30H, THK
Động cơ Servomotor: HG-KR13, Mitsubishi Electric
Khối lượng tải: 3 kg (6,6 lb.)
Điều chỉnh Servo: MRConfigrator 2 Chế độ điều chỉnh tự động 2 (tắt từng bộ lọc)
* 1: Giá trị giới hạn của độ lợi điều chỉnh tự động được đặt bởi chế độ điều chỉnh tự động 2.

 

Các khớp nối loại đàn hồi có thể ngăn chặn sự xuất hiện của săn thông qua sự hấp thụ rung động và làm cho độ lợi giới hạn tăng lên nhiều hơn, do đó, nó có thể rút ngắn thời gian ổn định. Tuy nhiên, đôi khi loại đàn hồi không tốt cho các ứng dụng có mô-men xoắn cao vì độ cứng xoắn của chúng thấp hơn khi so sánh với khớp nối kiểu đĩa.
Mặt khác, “XGHW” làm cho nó có thể tăng độ lợi ở mức gần giống như loại đàn hồi trong khi vẫn duy trì độ cứng xoắn cao tương tự như loại đĩa.
“XGHW” có một hiệu ứng bổ sung ngăn chặn chuyển động bị mất liên quan đến dẫn mômen xoắn vì nó không đi qua một cơ thể đàn hồi như cao su trong các yếu tố quay và do đó không có hiện tượng trễ (Hình 3) có thể thấy ở loại đàn hồi. Chuyển động bị mất biểu thị tình trạng trong đó một vật thể đàn hồi không trở lại tình trạng ban đầu ngay cả khi nguồn điện được giải phóng. Điều này là do một phần của động năng chuyển thành nhiệt năng khi vật đàn hồi của polyme bị biến dạng. Trong một số ứng dụng nhất định, việc mất chuyển động có thể dẫn đến mất độ chính xác của vị trí.

● Hình 3. So sánh độ cứng xoắn tĩnh

a) “XGHW”


b) Loại chất đàn hồi

Ở đây, NBK sử dụng phép so sánh chuyển động của cơ cấu truyền động thực tế với khớp nối loại Đĩa với bộ giảm rung động và loại đĩa tiêu chuẩn. Nhấp vào hình ảnh sẽ cho phép bạn xem video thực tế.


Phần kết luận

Khi sử dụng khớp nối “XGHW” cùng với máy công cụ, có khả năng nâng cao độ chính xác khi hoàn thiện bằng cách giảm rung động trong khi vẫn giữ độ chính xác gia công khi gia công các vật liệu có độ cứng cao và dễ vỡ. Gần đây, việc sử dụng các vật liệu như Thủy tinh, Gốm và Than chì cho vỏ điện thoại thông minh hoặc đồ gá sản xuất đã trở nên phổ biến hơn và do đó chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng khớp nối “XGHW” cho trục Z của máy công cụ để gia công.
Nhiều người dùng nghĩ rằng đường kính ngoài của XGHW sẽ lớn hơn các loại đĩa khác vì rôto quán tính của nó nhưng điều đó không chính xác. Bạn có thể giữ một đường kính bên ngoài tương tự với khớp nối hiện tại của mình và duy trì cùng một mô-men xoắn cho phép ngay cả khi nó có rôto quán tính vì mô-men xoắn định mức cao hơn của XGHW (gần 1,5 lần) do cấu tạo của nó. Nó có ba bu lông cố định cho các đĩa. Loại đĩa thông thường chỉ có hai bu lông. (Ảnh 5). Bạn có thể thấy sự khác biệt thực tế bằng cách sử dụng Bảng 2 sau đây.

● Pic5. So sánh giữa loại Đĩa chung và “XGHW”

● Bảng2. So sánh giữa “XGHW” và khớp nối loại Đĩa của công ty khác

Maker Công ty A  NBK
P / N Không có  XGHW-27C
Kiểu Đĩa  Đĩa có rôto vô tuyến
Giữ Kẹp  Kẹp
Vật chất Nhôm  Nhôm
Đường kính ngoài (mm) 26  27
Chiều dài (mm) 32.3  29,7
Tốc độ tối đa (vòng / phút) 10.000  23.000
Xếp hạng.Torque (N ・ m) 2  1,5
Sai lệch bên tối đa (mm) 0,15  0,12
Max.Angular Misalignment (°) 1  2
Độ lệch trục tối đa (mm) ± 0,16  ± 0.2

NBK có một loại khớp nối khác với khả năng hấp thụ rung động cao hơn, khớp nối “XG2” của chúng tôi (Pic6), độ cứng thấp hơn một chút so với “XGHW” nhưng cũng có thể cho phép mức khuếch đại cao và do đó tối đa hóa hiệu suất động cơ. Bằng cách lắp đặt “XG2”, người ta có thể đạt được năng suất sản xuất cao khi độ cứng cao ở trục X và Y là không cần gia công.
NBK cung cấp một Sách trắng khác cho các khớp nối “XG2” của họ, vì vậy vui lòng liên hệ với nhóm NBK nếu bạn muốn lấy nó.

● Pic6. Khớp nối NBK “XG2” / Khả năng hấp thụ rung động cao nhất

Khớp nối cao su có độ lợi cao  XGT2

Sản phẩm được khuyến nghị

Khớp nối linh hoạt - Loại đĩa có khả năng hấp thụ rung  XGHW


Khớp nối cao su có độ lợi cao  XGT2

Vấn đề / nghiên cứu trường hợp Dữ liệu kỹ thuật Tự động hóa / robot / cơ giới hóa Công cụ máy móc Thiết bị sản xuất chất bán dẫn Máy móc thực phẩm Quy trình sản xuất ô tô Thiết bị y tế Thiết bị FA Dữ liệu kỹ thuật Khớp nối