Coupling 종류 및 특성

Coupling은 2 축을 연결하고 동력을 전달하는 목적으로 사용하는 기계요소이지만 형태에 따라 각각의 고유한 특징이 있으므로 사용 용도에 적합하게 Coupling을 선정하여야 한다.

구분Disc CouplingBellows CouplingJaw Coupling
비교 제품HSC18P(화성기업)Size 3 (Mayr)28/38 (Mayr)
정격 Torque
[Nm]
176200160
최고 회전수
[rpm]
18000900010600
비틀림 강성
[Nm/rad]
15.7 x 1045.6 x 1040.4 x 104
저관성모멘트
[kg·cm2]
14.83.623.13
허용 축 편각
[ ° ]
1 °2 °0.9 °
허용 축 편심
[mm]
(0.05)0.20.11
허용
축 방향 변위
[mm]
1.2±0.81.5
가격
(2006 년)
7 만원21 만원26 만원

허용 축 편각       허용 축 편심 허용      축 방향 변위

2. Disc Coupling.

Disc Coupling은 특수 Coupling의 필수조건인 High Torque 가 특징이며, NC장치가 부착된 공작기계, 인덱싱(indexing) 장치에 적합한다.

Disc Coupling의 최고 회전수는 15000~20000 rpm 으로 다른 Coupling 보다 높으나 관성 모멘트로 인하여 고속 회전에는 취약한다.
그러나, 공작기계에 사용되는 Servo Motor의 경우 최고 회전수가 3000rpm 이하이므로 공작기계 이송 Unit에 사용하는 것은 문제가 되지 않습니다.
단지, 허용 축 편심이 작으므로 Motor 축과 Ball Screw 축의 동심을 정밀하게 조정하여야 한다.

2.1 적용조건.
2.2 적용 Unit.

3. Bellows Coupling. (보수용 외 사용금지)

Bellows 와 Flange 용접부가 파손됨으로 보수용 외에는 사용금지.

4. Jaw Coupling.

Jaw Coupling은 폴리우레탄으로 만든 Sleeve (스파이더)를 중간에 삽입한 구조로 신축 비틀림 이음이므로 조립이 아주 간편하고 운전 중 진동, 충격을 완화, 감소시켜 줍니다.
그러나 Sleeve 의 재질이 폴리우레탄으로 장시간 사용시 압력에 의한 변형이 발생되어 Backlash가 발생될 수 있고, 축간의 연결이 외팔 보의 형태에 Sleeve 가 끼워져 있는 구조로 비틀림에 취약한다. 또한 다른 구조의 Coupling에 비교하여 수명이 짧으므로 주의해야 한다.



4.1 적용조건.
  ① 상부가 밀폐되어 상부나 측면에서 조립이 불가능한 Unit.
  ② Coupling과 Motor Flange, Coupling과 Ball Screw Shaft 거리가 협소하여 Bolt 체결이 불가한   Unit.
  ③ 올덤 커플링 (Oldham Coupling) 교체용.

4.2 적용 Unit.
  ① Flange Type Multi Spindle Head.&
  ② 상하 Shuttle Unit의 Head Driving 연결 축.
  ③ 유압 Tank 의 Pump 와 Motor 연결 축.
  ④ 상부가 다른 Unit에 의해 가려져 보수가 축 방향으로만 가능한 이송 Unit.

5. Double Disk Coupling.

5.1 특징.

Single Disk Coupling은 반경 방향(Radial) 하중이 작용하나, Double Disk Coupling은 편심, 편각 및 축의 유동 오차를 흡수하므로 축 및 베어링을 보호할 수 있다.

Spec. HSC18WP (화성)
허용 축 편각 : 1 °&nb 축 편심 : 0.6 mm
허용 축 방향 변위 : ±2.4
가격 (2006 년) : 14 만원

5.2 Motor 및 Ball Screw 조립부 가공.


   공작 기계용 이송 Unit에서의 의 일반적인 동심도 NN = 0.01 이나, Double Disk Coupling을
   사용할경우에는 동심도(NN = 0.1) 까지 가능하므로 가공 및 조립이 용이한다.

5.3 적용조건.
  (1) 회전 관성모멘트가 Single Disk Coupling의 2배, Bellows 또는 Jaw Coupling의 8배이므로
  공작기계의 Spindle 축 연결 용으로는 부적합 한다. (진동발생)
  (2) Coupling의 설치 길이가 Single Disk Coupling 보다 약 40mm 길어 충분한 설치 공간이
  필요한다.