カップリング
カップリングの紹介:
カップリングは、2つの軸を接続し、回転させて安全なトルクを伝達する機械装置です。一般的に、カップリングは柔軟カップリングと剛性カップリングの2つに分類されます。動力伝達時に2つの軸を直線的に配置するのが難しい場合や、軸の取り付けが非常に簡単な場合は、柔軟カップリング（Flexible Coupling）を使用することをお勧めします。柔軟カップリングは衝撃を吸収し、平行および角度のズレを許容し、システムの伝動特性を改善します。そのため、インストール時に軸のわずかなズレがあっても、ベアリングに無理な負荷がかからないようになっています。柔軟カップリングは市場で広く使用されています。一方、剛性カップリングは偏心や角度のズレを許容できず、2つの軸を剛性で結合します。したがって、剛性カップリングを使用する場合は高い同心度が必要です。
カップリングの選定要件:
機械特性とシステムの運用に基づいて適切なカップリングを選択する際には、以下の要因を考慮してください。
- トルク容量: カップリングのトルク容量は、伝達される最大トルクの2倍である必要があります。たとえば、伝達トルクが5 N・mの場合、トルク容量が10 N・mのカップリングを選択します。鋼製のカップリングがトルク容量に適しています。
- 柔軟性/剛性: 柔軟カップリングは平行ズレ、角度ズレ、軸方向の変位を吸収できますが、高剛性カップリングはできません。したがって、剛性カップリングを使用する場合は軸の正確な位置合わせが重要です。
- 環境条件: 材料選定時に酸・アルカリ耐性、温度の極端な条件などを考慮してください。
- バックラッシュ: カップリングにバックラッシュがあるかどうかを評価してください。
- 絶縁性: カップリングが絶縁性を持っているか確認してください。
- 耐震性: カップリングが耐震性を持っているかを評価してください。
- 最大許容回転速度: カップリングが扱える最大回転速度を確認してください。
- 安全機能: 機械の安全性を向上させるカップリングを選択してください。
- ボア範囲の適合: カップリングのボアサイズがアプリケーションに適していることを確認してください。
カップリングの結合方法:
- 固定螺絲式（図1）: この方法は、軸心に120°または90°の角度で4本の固定螺絲を使用してカップリングを固定します。設計が容易であり、軸心の表面に螺絲の跡が残り、機械が長時間回転したり衝撃を受けたりすることで螺絲が緩むことがあります。スペースを節約し、単価が安価です。
- 夾緊式（図2）: このタイプのカップリングは両側に切り込みのある溝を持ち、両軸の両側に2本または4本の六角ボルトを挿入して弾性を発揮します。取り外しが容易であり、軸心を傷つけずに安定性が高く、保持力を保ちます。
各種のカップリングには異なる標準ボアサイズが付属しており、キー溝を加工することもできます。高出力の伝動には外径32 mm以上の軸に適したキー溝付きのカップリングを使用できます。許容値は仕様書を参照してください。取り付け時には適切なアライメントとバランスを考慮し、振動が過大でないように注意してください。中心位置がずれたり、角度が負荷を超えたりすることでモーターやカップリングなどの機械部品が損傷する可能性があるため、機械組立の際に精度の平衡調整に注意してください。
一般的な用語の説明:
1. 平行偏差: 2つの軸が接続されたときの軸間のオフセット。
2. 角度偏差: 2つの軸が接続されたときの軸間のずれ。
3. 軸方向の変位: 2つの軸が接続されたときの両軸の軸方向の移動。
モータータイプと使用目的に応じて適切なカップリングを選択してください。サーボモーターや汎用モーターのための選択表を参照し、修正されたトルクを計算してください。適切に選択、取り付け、および保守されたカップリングはメンテナンスコストとダウンタイムを削減します。