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在數(shù)控機(jī)床、精密雕刻機(jī)、銑床和自動(dòng)化設(shè)備的機(jī)械手等這類的直線傳動(dòng)系統(tǒng)中，系統(tǒng)要求每個(gè)運(yùn)動(dòng)元件運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沒有振動(dòng)，且定位準(zhǔn)確。在設(shè)計(jì)這類的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，工程師會(huì)對系統(tǒng)中的每個(gè)零件-伺服電機(jī)、滾珠絲杠、主軸、設(shè)備，軸承、聯(lián)軸器，進(jìn)行相關(guān)的分析、計(jì)算、校核。以保證整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度，避免運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的振動(dòng)，使之運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，精確定位。一般情況下，由于螺旋形的進(jìn)口聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度是梅花聯(lián)軸器的5-6倍，工程師在設(shè)備設(shè)計(jì)中擔(dān)心梅花聯(lián)軸器有彈性變形，不能保證精度，更傾向于選擇螺旋管聯(lián)軸器，我們通過下面相關(guān)的對比計(jì)算，改變了爪形聯(lián)軸器的剛度對于整個(gè)系統(tǒng)的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于“5～6”倍的概念。 

整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)還要求消除振動(dòng)，振動(dòng)可能造成定位的偏差，破壞工件的表面。在這種情況下，采用中間彈性體的爪形聯(lián)軸器，可減少振動(dòng)，在剛度和減振中達(dá)到一個(gè)完美的平衡點(diǎn)。

爪形聯(lián)軸器國內(nèi)通常稱為“梅花型聯(lián)軸器”。由兩個(gè)全等鋁制或鋼制的爪形軸套，在圓周方向上相互錯(cuò)開半個(gè)齒距，其間裝有一個(gè)預(yù)應(yīng)力的漸開線梅花形彈性體。彈性體內(nèi)的預(yù)應(yīng)力可保證正、反向傳動(dòng)無齒隙，定位精確。同時(shí)，梅花型彈性體可以吸收傳動(dòng)中產(chǎn)生的振動(dòng)。爪形聯(lián)軸器(Rotex GS)中的彈性體可以減震，同時(shí)這種扭向剛性聯(lián)軸器保證精確的定位。

1. 傳動(dòng)剛度的計(jì)算

下面比較兩種聯(lián)軸器在傳動(dòng)系統(tǒng)中的扭向剛度：金屬波紋管聯(lián)軸器和爪形聯(lián)軸器，內(nèi)徑均為32mm。

機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)包括伺服電機(jī)，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如：滾珠絲杠(由固定軸承、球形主軸、主軸螺母和滑動(dòng)軸承組成)，傳動(dòng)參數(shù)如下：

伺服電機(jī)的扭向剛度 Cm=90,000Nm/rad
爪形聯(lián)軸器的扭向剛度 Cj=21,000Nm/rad
波紋管聯(lián)軸器的扭向剛度 Cb=116,000Nm/rad
主軸鍵高 h=10mm
球形主軸根部直徑 d=28.5mm
主軸長度 L=800mm
固定軸承的軸向剛度 Rbrg=750N/μm
主軸螺母軸向剛度 Rn=1060N/μm
減速比 i=1
直線傳動(dòng)的剛度 Cf=165

第一步：計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)軸向剛度，然后轉(zhuǎn)換成扭向剛度。主軸的軸向剛度：

第二步：計(jì)算爪形聯(lián)軸器或波紋管聯(lián)軸器時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度：爪形聯(lián)軸器總的剛度

通過以上計(jì)算比較，我們可以看出在兩種不同系統(tǒng)中，總的剛度值僅差1.28%，遠(yuǎn)小于兩種聯(lián)軸器剛度5～6倍的差異。

在許多應(yīng)用場合中，設(shè)計(jì)師為達(dá)到消除在通常剛性傳動(dòng)中令人頭痛的振動(dòng)難題，寧可犧牲1～2%的扭向剛度。通過上述比較計(jì)算，選擇采用爪形聯(lián)軸器可輕易地達(dá)到這個(gè)目的。