Tipi di accoppiamento per albero rigido: spiegazione dei design a manicotto, morsetto, flangia e anello

Giunti rigidi per alberi svolgono un lavoro estremamente bene: tengono insieme due alberi in modo che la coppia giri come un unico pezzo. Non vi è alcun elemento in gomma per assorbire gli urti, nessuna molla che si pieghi sotto carico e nessuno spazio progettato per assorbire il disallineamento. Questa semplicità è esattamente il motivo per cui compaiono su alberi in linea, azionamenti di pompe verticali, banchi di prova e ovunque l'allineamento possa essere mantenuto stretto mentre la coppia deve passare quasi senza perdita di movimento.

Costruiamo giunti presso Zhongye Heavy Industry Technology (Zhenjiang) Co., Ltd., e i giunti rigidi sono uno dei gruppi più piccoli nel nostro catalogo, accanto a diaframma, ingranaggio a tamburo, pneumatico, ganascia, catena e giunti di sicurezza. Piccolo o no, è la domanda che i clienti del gruppo chiedono di più una volta che i loro alberi sono già paralleli e l'unica domanda aperta è quale modello imbullonare. Ecco i tipi di giunti rigidi per alberi che potresti incontrare, cosa chiede ciascuno ai tuoi alberi e come scegliere tra loro.

Cosa rende rigido un giunto?

Un giunto è considerato rigido quando non contiene alcun elemento destinato a compensare il disallineamento. Tutto nel giunto è in metallo, lavorato per adattarsi, e la connessione è rigida alla torsione quanto gli alberi stessi. Da ciò conseguono tre cose. La capacità di coppia per unità di dimensione è elevata, poiché non vi è alcun elastomero da tagliare né gabbia da deformare. La rigidità torsionale è elevata e il gioco è vicino allo zero quando chiavi e bulloni sono realizzati correttamente, il che è importante nelle trasmissioni reversibili e sulle macchine in cui la perdita di movimento si manifesta come segni sul prodotto. E la tolleranza dell’allineamento è quasi nulla. Nella nostra esperienza, la maggior parte dei modelli rigidi sono confortevoli entro circa 0,05 mm di offset parallelo e 0,05 mm per 100 mm di errore angolare; spingetevi ben oltre e saranno i cuscinetti, non il giunto, a pagare il conto.

I principali tipi di accoppiamento per albero rigido

I cataloghi dividono la famiglia dei rigidi in modi diversi, ma quasi tutte le versioni si riferiscono a quattro modelli: manicotto, manicotto diviso o morsetto, flangia e compressione ad anello. Le vere differenze sono il modo in cui il giunto fa presa sull'albero e quanto spazio è necessario per assemblarlo.

Accoppiamento del manicotto (manicotto).

Il giunto rigido più antico è un unico manicotto cilindrico che scorre su entrambe le estremità dell'albero. La coppia viaggia attraverso una chiavetta in ciascun albero, mentre le viti di fissaggio o le spine coniche mantengono il manicotto in posizione assiale. È economico, compatto e facile da lavorare, il che lo mantiene in vita su alberi di linea a bassa velocità e piccoli motoriduttori. Il suo punto debole è il montaggio: normalmente il manicotto scorre assialmente, quindi un albero deve essere libero di muoversi, e la stessa libertà è necessaria nuovamente durante la manutenzione. È adatto a coppie modeste a bassa velocità, dove gli alberi possono essere allineati una volta e lasciati soli.

Muffola divisa e accoppiamento a morsetto

Dividi il manicotto in due, aggiungi bulloni attraverso la divisione e hai un accoppiamento a morsetto che va avanti senza spostare nessuno degli alberi. Le metà sono lavorate in coppia, calettate sugli alberi e unite da bulloni che forniscono anche la forza di serraggio. Poiché è assemblato radialmente, questo modello è l'opzione rigida più semplice per le riparazioni e per i gruppi propulsori che non possono essere spostati. I nostri giunti a morsetto JK e JKW seguono esattamente questa logica, con la versione JKW che copre una gamma di serraggio più ampia per alberi che non corrispondono perfettamente alle dimensioni nominali. Il serraggio dei bulloni è più importante di quanto ci si aspetti: una coppia irregolare è un motivo comune per cui un accoppiamento a morsetto sviluppa un'oscillazione.

Accoppiamento a morsetto tipo JK e JKW Un giunto a morsetto rigido assemblato radialmente per evitare lo spostamento di uno degli alberi, con le opzioni JK e JKW che coprono una gamma di serraggio più ampia. Visualizza il prodotto →

Accoppiamento a flangia rigida

Qui ciascun albero porta il proprio mozzo con una flangia e le due flange sono imbullonate una di fronte all'altra. È il modello preferito per diametri maggiori e coppie più elevate, poiché i bulloni possono essere dimensionati generosamente e il giunto è facile da ispezionare. Gli accoppiamenti a flangia sono generalmente descritti come protetti o non protetti, a seconda che il cerchio copra le teste dei bulloni. Il prezzo è la precisione della lavorazione: entrambe le flange devono essere forate e rivestite in modo che il giunto assemblato sia perpendicolare alla linea centrale dell'albero, poiché l'eccentricità nella faccia della flangia diventa una forza una volta per giro sui cuscinetti.

Giunto a compressione ad anello

Un anello di compressione, o attrito, che si aggancia mediante compressione anziché calettamento. Un anello diviso o una manica conica viene compresso attorno alle estremità dell'albero da un collare esterno o da un anello di bulloni, producendo un giunto ad attrito senza alcuna sede per chiavetta. Questo è un vero vantaggio: nessuna sede per chiavetta significa nessuna concentrazione di sollecitazioni nell'albero e la presa può essere rilasciata e ripristinata quando le parti devono essere riposizionate. Costruzioni senza chiavetta di questo tipo sono comuni sulle trasmissioni reversibili e sugli alberi che già lavorano intensamente. La capacità di coppia dipende dalla forza di serraggio e dall'attrito, pertanto la finitura superficiale e la pulizia delle facce di accoppiamento non sono dettagli opzionali.

Un altro punto da tenere presente: un giunto rigido non dà nulla in caso di sovraccarico, quindi alcuni modelli aggiungono una spina di sicurezza, un anello di sicurezza o un disco di attrito scorrevole. Se hai bisogno di rigidità e protezione contro gli inceppamenti, un giunto di sicurezza è una risposta migliore rispetto a un manicotto semplice.

Categoria Giunto Rigido: Tipologie, Selezione e Applicazioni Industriali Esplora le opzioni di accoppiamento rigido come gli accoppiamenti a flangia e a morsetto JK/JKW, con una guida alla selezione per azionamenti a coppia elevata, precisi e senza gioco. Visualizza il prodotto →

Rigido contro flessibile: sapere di quale famiglia hai bisogno

La scelta raramente riguarda solo la coppia. Un accoppiamento rigido trasferisce la coppia in modo efficiente, mantiene i tempi e di solito costa meno, ma richiede un allineamento che molti treni di trasmissione reali non possono fornire. La tabella seguente affianca i modelli rigidi, con un'opzione flessibile per il contrasto.

Se i vostri alberi non possono essere portati entro pochi centesimi di millimetro, un giunto rigido non è una sfida da superare ma la famiglia sbagliata. Gli ingranaggi del tamburo, il diaframma, il pneumatico, la catena e gli accoppiamenti a ganascia esistono per assorbire tale errore, quindi vale la pena risolvere la questione della flessibilità prima di definire lo schema.

Come scegliere tra i tipi di accoppiamento rigido

Una volta che l'unità può essere allineata, la selezione diventa un breve elenco di controlli. Questi sono quelli che esaminiamo con i clienti prima di citare:

1. Coppia e fattore di servizio. Iniziare dalla valutazione del conducente, quindi applicare il fattore di servizio per shock, avviamenti e ciclo di lavoro.
2. Materiale del foro, della sede della chiavetta e dell'albero. Conferma i fori prima di confrontare i modelli; un'impugnatura senza chiave può essere l'unica opzione su un albero sottile.
3. Velocità. I giunti rigidi si bilanciano bene, ma le macchine veloci perdonano molto meno il disallineamento del giunto.
4. Allineamento che puoi effettivamente ottenere. Misurare l'unità così come costruita, non come disegnata.
5. Accesso al montaggio e al servizio. Il manicotto necessita di spazio assiale, il morsetto e la flangia necessitano di spazio radiale per gli utensili.
6. Ambiente. Polvere, acqua, lavaggio e temperatura determinano i materiali e il trattamento superficiale.
7. Rigidità e gioco. I compiti critici in termini di tempistica o di inversione di solito escludono qualsiasi cosa con il gioco.

Se desideri una versione più lunga di questo ragionamento, la nostra nota su come selezionare l'accoppiamento appropriato ripercorre la stessa sequenza con più esempi.

Note di allineamento e installazione

I giunti rigidi premiano un'installazione attenta più di ogni altra famiglia, e la buona notizia è che il lavoro è semplice:

• Misurare con un comparatore o uno strumento laser; non giudicare l'allineamento a occhio o al tatto.
• Correggere prima l'errore angolare, poi l'offset parallelo, quindi ripetere finché entrambi non rientrano nella tolleranza.
• Consentire la crescita termica se una macchina funziona notevolmente più calda dell'altra.
• Ricontrollare l'allineamento dopo le prime ore di funzionamento e nuovamente dopo la prima settimana.
• Mantenere le chiavi, le facce dei bulloni e le superfici dei morsetti pulite e asciutte e serrare seguendo uno schema a croce.

Dove i giunti rigidi si adattano meglio

• Azionamenti di pompe verticali in cui il motore si trova direttamente sopra la pompa.
• Linee d'assi nelle apparecchiature cartarie, tessili e di trasporto.
• Azionamenti di macchine utensili e banchi prova che necessitano di tempistiche precise.
• Impianti di calibrazione della coppia e installazioni dinamometriche.
• Il piccolo motoriduttore aziona apparecchiature a bassa velocità e con carico leggero.
• Qualsiasi collegamento dell'albero in cui una presa a frizione senza chiavetta protegge un albero altamente sollecitato.

Questi sono i doveri in cui la loro rigidità è un vantaggio piuttosto che una passività. Togliendo l'allineamento, lo stesso accoppiamento che ha funzionato tranquillamente per anni può iniziare a consumare i cuscinetti in poche settimane.

Quando un accoppiamento rigido non è la risposta

Gli azionamenti metallurgici, minerari, di gru e portuali raramente mantengono l'allineamento sufficientemente stretto per un giunto rigido. Il movimento termico, l'assestamento delle fondazioni e i pesanti carichi radiali spingono tutti gli alberi fuori linea, e questo è precisamente il territorio degli ingranaggi a tamburo e di altri design flessibili, che tollerano errori angolari e di offset pur sopportando una coppia elevata.

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Ottenere il giusto accoppiamento rigido

Produciamo giunti a Zhenjiang dal 2014, con un'officina pesante e un'officina di precisione sotto lo stesso tetto, quindi modelli standard e collegamenti di alberi non standard sono entrambi lavoro quotidiano per noi. Se puoi condividere i diametri dell'albero, la coppia, la velocità e lo spazio che hai attorno al giunto, di solito possiamo dirti entro un giorno se un modello di compressione con manicotto, morsetto, flangia o anello è la scelta sensata o se dovresti invece cercare un giunto flessibile. Se vuoi parlarne, contatta il nostro team e invia il disegno o i dettagli del dovere.