技术资料 联结件 选型及步骤

选型时的需注意事项和选型步骤请参考本页面内容。

选择可使用的产品系列或简易选型时请点击此处。

选型指南

使用条件已基本确定，欲了解更为详细地选型方法时请点击此处。

选定计算

EL系列的选型

1. 确认最大产生扭矩和最大产生轴向负载

在计算最大产生扭矩和最大产生轴向负载时，需先知道传递容量及和与该容量相匹配的使用系数。

※和伺服点击/步进电机连接使用时，最大发生扭矩（Tmax)取各电机的最大扭矩（峰值扭矩）值。

SI单位

Tmax = 9550 × H n ・f

Tmax = 最大产生扭矩(N・m)

  • H：传递容量(kW)
  • n：联结件安装轴的转速(min-1)
  • f：使用系数
重力单位

Tmax = 974 × H n ・f

Tmax = 最大产生扭矩(kgf・m)

  • H：传递容量(kW)
  • n：联结件安装轴的旋转次数(min-1)
  • f：使用系数

Pmax = Pax・f

  • Pmax：最大产生轴向负载 kN{kgf}
  • Pax：轴向负载 kN{kgf}
  • f：使用系数

f：使用系数

负载状态 使用系数
无冲击性负载 惯性小 1.5～2.5
轻型冲击性负荷 惯性中 2.0～4.0
大的冲击性负载 惯性大 3.0～5.0

仅承受扭矩转力时

将Tmax值（上述求得数值）和Mt值（产品目录所记载传递扭矩）进行比较。

Mt ≧Tmax →可以使用

Mt < Tmax → 增大一个型号或者多个使用

需同时承受扭矩和轴向负载时

计算合计负载MR，将其和传动扭矩Mt进行比较。

MR = Tmax2 + (Pmax × d 2 )2

  • Tmax：最大产生扭矩 N・m{kgf・m}
  • Pmax：最大产生轴向负载 N{kgf}
  • d：轴径 m

将MR值（上述求得数值）和Mt值（产品目录所记载传递扭矩）进行比较。

Mt ≧MR →可以使用

Mt < MR → 增大一个型号或者多个使用

*本系列产品支持多个同时使用。多个同时使用时的传递扭矩Mt,需乘以下表的倍率后使用。

多个同时使用时的倍率表(表1)
使用个数 1 2 3 4
倍率 1 1.55 1.85 2

2. 计算有效压力、传递扭矩和表面压力

(1)「型号和各参数」所示传递扭矩“Mt”和所需传递扭矩值Mt不同时。

按照下述计算方法计算所需有效压力Fe,轴向负载Pax，表面压力P和P'。

  • C1 = Mt / [Mt] (所需传递扭矩的比率)
  • Fe = C1 × [Fe] N{kgf} (有效压力)
  • F = Fo + Fe N{kgf} (全压力)
  • Pax = C1 × [Pax] N{kgf} (轴向负载 )
  • P = C1 × [P] MPa{kgf/mm2} (轴侧面压力)
  • P' = C1 × [P'] MPa{kgf/mm2} (轮毂侧面压)
  • Mt：所需传递扭矩 N･m{kgf･m}

Fo、“Fe”、“Mt”、“Pax”、“P'”请参考「型号和各参数」内容。

(2)「型号和各参数」所示有效压力“Fe”和所需有效压力Fe不同时。

按照下述方法计算传递扭矩Mt,轴向负载Pax和表面压力P和P'。

  • C2 = Fe / [Fe] (所需有效压力的比率)
  • Mt = C2 × [Mt] N･m{kgf･m} (传递扭矩)
  • Pax = C2 × [Pax] N{kgf} (轴向负载 )
  • P = C2 × [P] MPa{kgf/mm2} (轴侧面压力)
  • P' = C2 × [P'] MPa{kgf/mm2} (轮毂侧面压)
  • Fe ：所需有效加压 N{kgf}

Fo、“Fe”、“Mt”、“Pax”、“P'”请参考「型号和各参数」内容。注） 0.25 ≦ C2 ≦ 2

(3) 联结件EL和其他系类同时配列使用时。

按照下述方法计算传递扭矩Mtz,轴向负载Paxz和表面压力Pz和Pz'。(z：联结件EL的配列数)

  • Mtz = S・Mt1
  • Paxz = S・Pax1
  • Pz = P1 (轴侧)
  • P'z = P'1 (轮毂侧)

Mt1、PAX1、P'1分别表示配列数为1组

Z S
1 1
2 1.55
3 1.85
4 2

3. 决定轴和轮毂

联结件EL不带自动定心功能。利用轴和轮毂之间的导轨来进行定心设置。

自动定心导轨的长度通常取d/2值，请根据实际所需精度来决定自动定心导轨的公差。

(1) 决定材质强度

需按照下述等式，选择强度适合的轴和轮毂的材质。

σ0.2S ≧ 1.4 × P    σ0.2B ≧ 1.4 × P'

  • σ 0.2S、σ 0.2B：轴和轮毂材质的屈服点 MPa{kgf/mm2}
  • P、P'：作用于轴和轮毂空上的表面压力 MPa{kgf/mm2}

钢铁材质强度一览表所示为最具代表性的几种钢铁材料的屈服点，请参考。

(2) 决定轮毂所需外径尺寸DN和中空轴容许孔径dB

轮毂的外径尺寸需大于等于下述算式求出的DN值。如使用中空轴，其内径必须小于下述算出的dB值。

(a) 螺栓安装在轮毂侧时

螺栓安装在轮毂侧时

DN ≧ D σ0.2B + 0.8 × P' σ0.2B - 0.8 × P' + dG

dB ≦ d σ0.2S - 1.2 × P σ0.2S

(b) 螺栓安装在轴侧时

螺栓安装在轴侧时

DN ≧ D σ0.2B + 0.6 × P' σ0.2B - 0.6 × P'

dB ≦ d σ0.2S - 1.6 × P σ0.2S - dG

P、P'：轴侧和轮毂侧的表面压力MPa{kgf/mm2}

4. 选定固定螺栓

(1) 螺栓强度等级和机械性质

螺栓强度等级和机械性质，请点击此处参考。推荐使用强度10.9级、12.9级的螺栓。

可有效防止因外部振动而引起的螺栓松动。强度12.9级的螺栓使用10.9级的固定扭矩进行紧固。

(2) 决定支撑面压力

使用强度为10.9级或12.9级螺栓时的螺栓支撑面的表面压力。

当螺栓支撑面的表面压力超过下表所示的临界值时，支撑面会随着时间的推移逐渐下沉变形，这是导致螺栓失去轴力发生松动的重要原因。

当支撑面压力超过临界值时，可通过提高压力法兰的机械强度（改变材质或者进行热处理加工）或者减小螺栓的紧固力来避免下沉变形。支撑面面积和支撑面压力可按下述方法进行计算。

支撑面面积 = As = π 4 (D2 - da2max) mm2

  • D：螺栓头直径(参考资料)mm
  • da max：颈部以下节圆直径(参考资料)mm
  • 支撑面压力 Ps = Fv / As MPa{kgf/mm2}
  • FV：紧固力 N{kgf}

各材质的临界表面压力(Junker)

材料 机械性质 临界表面压力
Pw
MPa{kgf/mm2}
名称 德国规格 JIS相当 抗拉强度
MPa{kgf/mm2}		 压缩屈服点
MPa{kgf/mm2}
低碳素钢 St37 S10C 346 35.3 272 27.9 294 30
中碳素钢 St50 S30C 505 51.5 329 33.6 490 50
热处理碳素钢 C45 S45C
(调质)		 721 73.6 478 48.8 882 90
铸铁 GG22 - 228 23.3 443 45.2 980 100

5. 加压结构设计

当螺栓紧固压力法兰时，法兰会承受较大的应力，所以法兰需选择有充分强度的材质以保证一定的盈余。

在设计压力结构时，本公司推荐使用下述算式进行演算。

加压结构设计

d1、D1、X尺寸请参考下表内容。

单位：mm

型号

d X D
轴径 X 外径

mm

 间隙
X
联结件配列数		 压力轴套/压力法兰尺寸
1 2 3 4 d1 D1
PL010X013E 2 2 3 3 10.1 12.9
PL011X014E 2 2 3 3 11.1 13.9
PL012X015E 2 2 3 3 12.1 14.9
PL013X016E 2 2 3 3 13.1 15.9
PL014X018E 3 3 4 5 14.1 17.9
PL015X019E 3 3 4 5 15.1 18.9
PL016X020E 3 3 4 5 16.1 19.9
PL017X021E 3 3 4 5 17.1 20.9
PL018X022E 3 3 4 5 18.1 21.9
PL019X024E 3 3 4 5 19.2 23.8
PL020X025E 3 3 4 5 20.2 24.8
PL022X026E 3 3 4 5 22.2 25.8
PL024X028E 3 3 4 5 24.2 27.8
PL025X030E 3 3 4 5 25.2 29.8
PL028X032E 3 3 4 5 28.2 31.8
PL030X035E 3 3 4 5 30.2 34.8
PL032X036E 3 3 4 5 32.2 35.8
PL035X040E 3 3 4 5 35.2 39.8
PL036X042E 3 3 4 5 36.2 41.8
PL038X044E 3 3 4 5 38.2 43.8
PL040X045E 3 4 5 6 40.2 44.8
PL042X048E 3 4 5 6 42.2 47.8
PL045X052E 3 4 5 6 45.2 51.8
PL048X055E 3 4 5 6 48.2 54.8
PL050X057E 3 4 5 6 50.2 56.8
PL055X062E 3 4 5 6 55.2 61.8
PL056X064E 3 4 5 7 56.2 63.8
PL060X068E 3 4 5 7 60.2 67.8
PL063X071E 3 4 5 7 63.2 70.8
PL065X073E 3 4 5 7 65.2 72.8
PL070X079E 3 5 6 7 70.3 78.7
PL071X080E 3 5 6 7 71.3 79.7
PL075X084E 3 5 6 7 75.3 83.7
PL080X091E 4 5 6 8 80.3 90.7
PL085X096E 4 5 6 8 85.3 95.7
PL090X101E 4 5 6 8 90.3 100.7
PL095X106E 4 5 6 8 95.3 105.7
PL100X114E 4 6 7 9 100.3 113.7
PL110X124E 4 6 7 9 110.3 123.7
PL120X134E 4 6 7 9 120.3 133.7
PL130X148E 5 7 9 11 130.4 147.6
PL140X158E 5 7 9 11 140.4 157.6
PL150X168E 5 7 9 11 150.4 167.6

(1) 螺栓节圆直径 dpB、dpS mm

  • (d = Φ10 ～ Φ32时) dpB = D + 8 + dG   dpS = d - 8 - dG
  • (d = Φ32 ～ Φ150时) dpB = D + 10 + dG   dpS = d - 10 - dG

当压力法兰安装于轮毂侧时，所使用的螺栓数量应在可安装最大数量的一半或以下，以便和节圆直径相匹配。

(2) 压力法兰的厚度ℓFmm

ℓF ≧ 2 × dG

(3) 压力法兰的强度(σ 0.2F)

  • 螺栓使用强度等级8.8级扭矩紧固时... σ0.2F ≧ 294 MPa{30kgf/mm2} (相当于S35C)
  • 螺栓使用强度等级10.9级扭矩紧固时... σ0.2F ≧ 343 MPa{35kgf/mm2} (相当于S45C)
  • 螺栓使用强度等级12.9级扭矩紧固时... σ0.2F ≧ 392 MPa{40kgf/mm2} (相当于S55C)

σ0.2F：压力法兰的屈服点 MPa{kgf/mm2}

(4) 螺纹配合长度ℓBmm

ℓB ≧ 1.5 × dG

压力法兰加工实例

X：当压力法兰的压力环向轮毂端面或轴端面施压时，图内所示所需最小紧固量是和联结件EL的配列数相匹配的。

螺纹配合长度