Giunti flessibili per alberi di trasmissione: come abbinare tipo, coppia e disallineamento

Una pressa a rulli in un cementificio e un servoasse da 200 W su una linea di confezionamento vengono entrambi descritti come un giunto flessibile per albero motore. Non sono lo stesso componente e trattarli come intercambiabili è il motivo per cui gli alberi finiscono per sovraccaricarsi, i cuscinetti si rompono presto e una macchina funziona più rumorosamente di quanto non fosse il giorno in cui è stata messa in servizio.

La risposta breve: scegliere il giunto in base al disallineamento che deve assorbire e alla coppia che deve sopportare, quindi restringere il campo con velocità, rigidità torsionale, ambiente e tolleranza di installazione. Il prezzo e la disponibilità sullo scaffale vengono per ultimi, dopo l'applicazione di questi cinque filtri.

Dietro un nome si nascondono tre prodotti diversi

La frase copre almeno tre classi di hardware e ognuna fallisce per le proprie ragioni.

• Giunti flessibili all'interno di un treno di trasmissione, montati tra l'albero di uscita del cambio e l'albero della macchina condotta. Il compito è trasmettere la coppia tollerando il disallineamento residuo lasciato dall'assestamento delle fondazioni, dalla crescita termica o dall'assemblaggio.
• Alberi motore flessibili, ovvero alberi cardanici o giunti cardanici. Vengono utilizzati quando le due estremità dell'albero sono distanti o l'angolo di lavoro cambia durante il funzionamento, come nei mandrini dei mulini, negli alberi di trasmissione e nelle trasmissioni fuoristrada.
• Giunti di precisione per alberi su servoassi e assi di posizionamento, elementi corti torsionalmente rigidi tra un motore e una vite a ricircolo di sfere o un ingresso del riduttore, dove il gioco conta più del disallineamento.

Se si sbaglia la classe, nessun accurato dimensionamento salverà l'installazione. Un giunto a trave classificato per un carico encoder ridotto, montato su un trasportatore da 30 kW, si affaticherà in poche settimane perché la coppia e i carichi laterali sono entrambi molto al di fuori del suo involucro di progettazione.

Confronta le famiglie prima di confrontare i prezzi

La maggior parte delle argomentazioni relative alla selezione riguardano in realtà quale famiglia sia adatta al compito. La tabella seguente è uno strumento di selezione, non una scheda tecnica.

Tutto ciò che non è presente nella tabella, compresi i design del pacco lamellare, della catena e della griglia, è una variazione della stessa logica: elemento flessibile, due mozzi e un insieme definito di spostamenti consentiti.

Azionamenti pesanti: coppia e disallineamento arrivano insieme

Laminatoi, gru, forni rotanti e frantoi condividono uno schema: coppia elevata, velocità moderata e disallineamento che cambia con il carico e la temperatura. Un giunto a ingranaggi con tamburo a denti coronati è solitamente il punto di partenza perché gestisce circa 0,5-1,5 gradi di disallineamento angolare per ingranamento degli ingranaggi trasportando una coppia molto elevata in un involucro compatto e perché la stessa unità può essere fornita con una ruota o un disco freno dove la macchina deve essere arrestata positivamente.

Laddove il ciclo di lavoro contiene frequenti picchi di shock, un giunto a molla a serpentina spesso fa un lavoro migliore. La griglia della molla assorbe la coppia di picco che un giunto a ingranaggi trasmetterebbe direttamente a denti, chiavette e cuscinetti.

RSK-GICL Giunto a ingranaggi a tamburo largo per carichi elevati Giunto a ingranaggi del tamburo a coppia elevata che consente spostamenti angolari e radiali; adatto per azionamenti ad alto carico e ad alta velocità dove lubrificazione e manutenzione sono accettabili. Visualizza il prodotto →

Campate lunghe e angoli variabili necessitano di un albero, non di un accoppiamento

Quando la distanza tra il conducente e la macchina condotta viene misurata in metri o quando l'angolo di lavoro cambia durante il funzionamento, un attacco corto non può svolgere il lavoro. Un singolo giunto cardanico non trasmette una velocità costante: la velocità di uscita fluttua due volte per giro e la fluttuazione cresce con l'angolo del giunto. Due giunti disposti in modo che entrambi gli angoli siano uguali e i gioghi siano fasati correttamente annullano tale fluttuazione, motivo per cui un albero cardanico di tipo doppio è la scelta normale per mandrini di mulini, alberi di trasmissione e trasmissioni di veicoli pesanti.

Mantenere entrambi gli angoli articolari uguali e piccoli quanto possibile. Sono sufficienti pochi gradi di differenza tra le due estremità per produrre un impulso torsionale che si manifesta sotto forma di rumore, usura e elementi di fissaggio allentati molto prima che qualcosa si rompa.

RSK-SWC BF Giunto universale con flangia telescopica grande Giunto universale con flangia telescopica su larga scala per la trasmissione di potenza a carichi elevati, che compensa grandi disallineamenti angolari con alta efficienza e semplice manutenzione in ambienti difficili. Visualizza il prodotto →

Servoassi: la rigidità batte la flessibilità

Su un servoasse le priorità si invertono. La coppia è modesta ma la precisione di posizionamento viene misurata in minuti d'arco, quindi il giunto necessita di elevata rigidità torsionale, gioco zero e bassa inerzia. I design a trave, soffietto, diaframma, ganascia e cursore a croce compaiono tutti qui, e le differenze contano: un accoppiamento a soffietto aggiunge rigidità, un accoppiamento a ganascia aggiunge smorzamento e un giunto Oldham risolve un offset radiale che gli altri modelli non possono. Per questi assi, la gamma di giunti flessibili raggruppa le cinque famiglie per rigidità e disallineamento in modo che il confronto rimanga all'interno di un'unica famiglia di prodotti.

Giunto per albero a linea parallela in lega di alluminio ad alta rigidità RSK-CPPC Giunto a trave in alluminio ad alta rigidità per servomotori e motori passo-passo, con bloccaggio senza spazi e compensazione delle deviazioni radiali, angolari e assiali. Visualizza il prodotto →

Il disallineamento è una quantità, non un’opinione

I fornitori pubblicano i valori angolari, radiali e assiali massimi. Trattare queste cifre come limiti in condizioni ideali, non come un normale punto operativo. Una regola praticabile è quella di utilizzare non più di un quarto o un terzo della capacità angolare nominale, perché le forze di reazione del cuscinetto aumentano all'incirca in proporzione all'angolo e l'accoppiamento è raramente l'unico elemento flessibile nel treno.

• Il disallineamento angolare viene misurato tra le linee centrali dei due alberi sulla lunghezza del giunto. Uno spostamento di 0,1 mm su una campata di 100 mm è già di circa 0,06 gradi.
• L'offset radiale o parallelo viene assorbito al meglio dai design Oldham e dei pneumatici; gli accoppiamenti a ingranaggi e perni tollerano solo valori piccoli.
• Il movimento assiale è spesso termico. Un albero d'acciaio di 2 m a una temperatura di 60 °C sopra la temperatura ambiente cresce di circa 1,4 mm, che deve essere assorbito da qualche parte nel treno.
• Controllare l'allineamento dopo il montaggio, non prima: misurare nuovamente una volta collegate le tubazioni e quando la macchina si è surriscaldata almeno una volta.

Cosa inviare a un fornitore

Richieste vaghe producono giunti sicuri e sovradimensionati che costano di più, pesano di più e caricano maggiormente i cuscinetti. Invia questi otto punti e la lista dei candidati solitamente si restringe a uno o due tipi:

1. Coppia nominale e di picco, più il fattore di servizio richiesto dallo standard di applicazione.
2. Intervallo di velocità, inclusa qualsiasi condizione di velocità eccessiva o accelerazione.
3. Diametri dell'albero, dettaglio della sede della chiavetta o del morsetto e accoppiamento richiesto.
4. Massimo disallineamento angolare, radiale e assiale previsto dopo l'allineamento.
5. Separazione dell'estremità dell'albero e se il giunto deve essere rimosso per la manutenzione dei cuscinetti.
6. Ambiente: temperatura, olio, polvere, lavaggio, nebbia salina, area pericolosa.
7. Grado di equilibrio e squilibrio residuo consentito, se la velocità è elevata.
8. Se è necessaria una ruota del freno, un disco del freno o uno sblocco del sovraccarico.

Rischi di approvvigionamento da verificare

• La capacità di coppia è definita per un determinato accoppiamento e sede per chiavetta. Un mozzo a morsetto su un albero liscio e un mozzo con chiavetta sullo stesso albero non trasmettono lo stesso carico.
• Gli elementi in elastomero hanno un limite di temperatura. Un giunto classificato per 80°C in una fonderia che funziona a 95°C si indurirà e perderà il suo smorzamento nel giro di pochi mesi.
• L'intercambiabilità è un rischio reale: due giunti con fori e sedi per chiavetta identici possono avere lunghezze del mozzo diverse, quindi i ricambi potrebbero non adattarsi alla protezione o al distanziale esistente.
• La capacità termica della ruota del freno deve corrispondere al servizio di arresto, non semplicemente alla coppia nominale del giunto.
• Se l'impianto funziona secondo DIN o altro standard indicato, richiedere in anticipo il disegno, il certificato del materiale e il registro delle prove dinamiche. Un riferimento utile per tipologia, norma e logica di scelta è la guida alla scelta degli attacchi DIN.

Jiangsu Rokang Heavy Industry Technology costruisce componenti di trasmissione flessibili per la maggior parte delle famiglie di cui sopra: giunti omocinetici con gabbia a sfere, alberi cardanici, giunti per ingranaggi a tamburo, giunti a diaframma standard e ad alta velocità, servogiunti, molle a serpentina, pneumatici e giunti marini ad alta elasticità, oltre a gruppi di bloccaggio per connessioni albero-mozzo senza chiavetta. I prodotti dell'azienda vengono esportati in Europa, Stati Uniti, Russia, Medio Oriente e India e l'elenco delle applicazioni pubblicate copre gru, metallurgia e laminazione, estrazione mineraria, petrolchimica, tessile, navi militari e veicoli ferroviari.

Invia gli otto punti dati sopra con la tua richiesta e la risposta che ritorna dovrebbe essere un tipo, una dimensione e un disegno, non semplicemente un prezzo.