通过减少质量可以实现速度和刚度或节能增加的产品领域非常大。该领域不仅限于轻量化结构传统上发挥了重要作用的应用,例如在航空航天,而且包括生产机械,如工业机器人,机床和手工导向机器。
这就是为什么R+W的安全联轴器遵循一般机器和工厂建设的趋势,以更低的成本生产更高的质量与同样的精度水平。选用高科技新材料与创新涂料相结合,降低惯性矩;这导致了重量的巨大减少,同时增加了分离扭矩。
安全联轴器新材料
由于经过验证的弹簧式滚珠轴承原理,紧凑型耦合系列无需任何反齿。这些创新和发展在与大学的两年内只完成。意识到50%重量减轻的目标只能通过全新的开发实现,R + W没有限制自身的额外的开发或优化,而是设计,建造和制造了一个全新的系列。
SL系列联轴器采用高科技材料和独特的涂层制造而成。与标准系列相比,这使得重量减少了60%。扭矩限制为160 Nm的联轴器的载重仅为370克,质量惯性矩为0.8 * 10-3 kgm2。联轴器系列由四个尺寸组成。扭矩范围从10纳米到700纳米可以安全限制。除了材料的选择,重量的减轻也通过压缩个别组件,这当然不会影响耐久性或准确性。轻型SL系列安全接头在使用中可实现高达10,000次或更多的脱扣周期。使用专为R+W而开发的碟形弹簧,再加上进一步发展的球锁原理,可使扭矩增加高达40%。
在航空中使用 - 剪刀升降机
打火机,更紧凑,更高效:近年来,这些趋势彻底改变了航空航天业。具有高科技材料的智能轻质结构和最新的生产技术是新设计和进一步发展的指导原则。考虑到这一点,R + W致力于航空业的新型高科技组件。凭借其紧凑而强大的安全联轴器,该公司现在为最小安装空间提供高精度。
飞机和航空设备的领先制造商需要为移动舱内的智能提升装置提供安全耦合,用于运输和服务工作。目标是减少紧凑的设计中惯性的质量时刻。根据飞机类型,设计必须集成40至135nm之间的脱离扭矩,最大总长度为30毫米,最大总重量为200g,在最小可能的空间中进入剪刀升降机。该公司选择此处的轻质安全耦合。SLP系列30安全耦合进一步适用于客户要求:密封设计中的过载保护,防止液体和污垢,以及在任何天气中使用它的可能性。
使用高科技材料可实现高达60%的重量。例如,SLP 30具有高达135nm的扭矩限制,仅为200克的重量,惯性矩为0.1 * 10-3kgm²。由于基体和安装法兰的特殊传动装置,安全耦合在毫秒内反应,重复精度为+/- 5%。
在电动汽车中使用
在驾驶电动汽车时也可能发生需要紧急制动的情况。然而,在这样做时释放的制动能量将高扭矩传递到变速器 - 比可以容忍的更高的扭矩。因此,通过安全耦合确保其保护。
机械切换安全联轴器在发生碰撞或操作不正确的情况下保护系统和机器。然而,这些联轴器可以做得更多:随着一些调整,它们也可以用于电动车辆。这里的工程师R + W开发了用于试点项目的机械安全耦合。联接器位于变速器和制动器上的两个驱动轴之间。在紧急制动期间,所得到的力与制动器不同地分布在制动器上。由于制动能量施加比传动允许的扭矩更高,因此必须从制动器的反应扭矩中保护透射。
客户的简介是开发机械安全联轴器,最大重量为1.5公斤,可以处理超过600纳米的1,100吨。这可以通过TÜV认证的SLN系列300型号范围实现。它将输入和输出边分为毫秒内。这样做时,安全耦合以避免任何反冲的方式工作。SL系列由合金 - 新型耦合技术制造 - 与涂料相结合。提供600nm的扭矩限制的联接器,如可以在电动车辆中使用,只有1.5千克的重量尺寸,并且惯性矩的3.1×10kgm²。
除了材料的选择外,开发人员通过压缩各个组件实现重量 - 没有对使用寿命或准确性的任何负面影响。这些轻质安全联轴器可实现高达10,000或更多脱离的循环编号。
用于磁盘弹簧的使用,该椎间盘弹簧与R + W相结合的滚珠锁定机构的优化产生的扭矩增加高达50%。具有特殊特性曲线的圆盘弹簧使得能够精确扭矩限制和短路切换时间。只有超过设置脱离扭矩,耦合开始移动。球留下锥形倒数,并且扭矩流动中断。弹簧力减小到零。球不能在其埋头件内移动在设定脱离扭矩的极限范围内。因此,避免了在下面的操作期间磨损到脱离扭矩的耦合。开关期间的弹簧力减小,轻质开关环有助于减少力并保持在切换到最小期间的磨损。
国际空间站的安全耦合(ISS)
国际空间站(ISS)是近代最大的技术项目之一。自2000年以来,两名或三个宇航员一直在对那里生命科学和材料科学等关键主题进行研究。德国科学家专门研究人类均衡系统,基本物理学(血浆研究)以及辐射生物学的问题。
宇航员在逗留期间丧失肌肉和骨质骨骼是一个众所周知的事实 - 这可以持续六个月 - 随着人体在失重的影响下变化。航空航天医学专家还知道,长时间保持较长度削弱免疫系统,改变血糖系统,并导致骨骼和肌肉损失导致使用较低的使用水平。
ESA和OHB系统开发了一种特殊的培训装置,以防止肌肉损失。类似于划船长凳,宇航员可以用它来培训特定的肌肉群。由不锈钢制成的r + w sk1安全联轴器的特殊重量优化和密封版本在该训练装置中提供了安全功能。作为具有角度同步设计的过载单元,如果宇航员适用过多的力,则保护敏感的负载单元。360°后的重新参与允许划船工作台的确切位置被恢复。在持续15天的航班后,不需要维护的训练设备被永久集成到空间站中,并且每个船员都使用了肌肉来构建肌肉。
特殊安全耦合的设计偏离了耦合的许多领域的标准设计。耦合制造商通过减少现有安全耦合系列的重量和在真空应用领域的多年经验中绘制了主要的“光线”和专用密封安全部件的要求。选择特殊材料和压缩二手组件 - 当然没有任何影响使用寿命或准确性 - 是减重的决定性因素。
基于球锁原理的过载部件需要润滑剂。在连续操作中,这可以防止组件腐蚀,或者在过载(耦合的脱离)的情况下,放置过量的应力。由于圆盘弹簧的剩余摩擦,在重复的脱离过程中加热在反复脱离过程中加热,这使得无嘴粘稠的粘性。过量的油脂或润滑剂泄漏出来。这正是在空间安全耦合的情况下必须避免的行为。所有联接零件和组件上的特殊密封件,包括扩展开关环密封耦合中的润滑脂。这可以防止在反复脱离的情况下防止多余的润滑脂泄漏。
此外,ESA要求所有使用的材料被批准用于空间行业。必须预先测试安全耦合的组件,尤其是在重压的机械部件的面积中。在成功的TÜV测试R + W安全联轴器进行标准应用后,根据类似标准进行内部测试。空间行业的高要求与所有组件的最终文档/列表符合。因此,R + W不仅开发,设计和制造了“空间行业的安全部件”,而且为空间中的“真实”使用。这显示了制造商在符合普通要求时的专业知识和专业性。
结论:滚珠锁原理的变化的组合和使用新材料的使用,使R + W开发出无间隙的Torqlight SL系列安全联轴器。这使得市场更轻,更紧凑的安全耦合,功率密度更高。
r + w美国
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