カップリング欠陥の理解
定義: カップリング欠陥とは何ですか?
カップリング欠陥 駆動軸と従動軸（モーターとポンプ、モーターとファンなど）を接続する機械的カップリングの損傷、摩耗、または劣化です。これらの欠陥には、摩耗したフレキシブル部品、ギアカップリングの歯の損傷、エラストマーインサートの亀裂または破損、ハブとシャフトの接続の緩み、およびミスアライメントによる損傷が含まれます。カップリングの問題は、特徴的な 振動 2倍音と3倍音を主体としたパターンで、高音を伴うことが多い。 軸方向振動.
カップリングはいくつかの ずれ 柔軟な接続を提供しますが、寿命は限られており、過度のずれ、過負荷、疲労、摩耗によって故障する可能性があるため、定期的な検査と監視が不可欠です。.
一般的なカップリングの種類とその欠点
1. エラストマー（フレキシブルエレメント）カップリング
典型的な欠陥
- エレメント摩耗: ゴムまたはウレタンの要素が屈曲により劣化する
- クラッキング： フレキシブル要素の疲労亀裂
- 引き裂き： 過負荷または位置ずれによる要素の破損
- 硬化： 熱や経年変化により要素が硬化し、柔軟性が失われます
- 化学的損傷: 油や化学物質はエラストマー材料を攻撃する
振動症状
- 要素の劣化に伴い2倍高調波と3倍高調波が増加
- 要素の劣化による軸方向の振動が大きい
- 要素が徐々に故障するにつれて不規則な振動が発生する
- 最終的な故障：要素の完全な破損、駆動力の喪失
2. ギアカップリング
典型的な欠陥
- 歯の摩耗: ギアの歯は、ずれ調整時の滑り運動により摩耗します。
- 潤滑不良: グリース不足による擦り傷
- シール不良: グリースが漏れて汚染物質が侵入する
- 歯の破損: 過度の負荷や疲労により歯が折れる
- ハブの緩み: ハブがシャフトから外れている
振動症状
- 2倍の高い振動（摩耗したカップリングを介して伝達される主要なミスアライメント特性）
- 結合固有周波数ピーク（通常200～1000 Hz）
- バックラッシュが大きすぎると、ガタガタと音や衝撃が発生する
- 非線形歯接触による多重高調波
3. グリッド/金属スプリングカップリング
典型的な欠陥
- グリッドの摩耗または破損
- スプリング要素の疲労
- 潤滑油の劣化
- カバーシールの損傷
症状
- 振動を2倍に増加
- 緩んだり壊れたりしたグリッド要素からのノイズ
- 高周波ラトル音
4. ディスク/ダイヤフラムカップリング
典型的な欠陥
- 椎間板疲労: 金属ディスクまたはダイヤフラムが曲がることで割れる
- ボルトの緩み: 接続ボルトが緩んでいる
- ディスク破損: ディスクパックの完全な故障
症状
- 剛性カップリングのミスアライメントストレスによる2倍の高い振動
- 突然の壊滅的な故障の可能性
- ボルトが緩んでいると金属音が鳴る
カップリング問題の振動特性
周波数コンテンツ
- 2×優勢： カップリングの欠陥のほとんどは2倍の走行速度を強調している
- 3×コンポーネント: 頻繁に発生し、摩耗したカップリングによる角度のずれを示します。
- 1× 増加する可能性があります: カップリングの非対称性の不均衡効果から
- 高周波： ガタガタと衝撃により広帯域ノイズが発生する
指向特性
- 高軸： 軸方向の振動はラジアル方向の50%を超えることが多い（カップリングを介して伝達される典型的なミスアライメント）
- 放射状パターン: カップリング隣接ベアリングでは高くなる可能性がある
- 180°位相: 駆動端と従動端の軸方向の測定は、多くの場合180°位相がずれている
検出と診断
振動解析
- 2倍の振幅の傾向を監視します（増加はカップリングの摩耗またはずれを示します）
- 軸方向と半径方向の振動比を比較する
- 高周波のガタガタ音や衝撃音に注意する
- 位相分析 カップリング全体（大きな差は問題を示す）
物理検査
- ビジュアル： ひび割れ、摩耗、損傷、オイル漏れがないか確認する
- ボルトチェック: すべてのカップリングボルトがしっかり締まっていることを確認する
- ハブフィット: シャフトの緩みを確認する
- 柔軟な要素: 摩耗、ひび割れ、硬化を検査する
- 潤滑: ギアカップリング内のグリースを確認する
- アライメント 許容範囲内での結合を検証するためのレーザーアライメント
動作指標
- カップリング領域からの異常なノイズ
- 目に見える損傷または摩耗
- 潤滑剤の漏れ
- ホットカップリング（体感温度）
- ゴムの焦げた臭い（エラストマーカップリング）
予防保守
アライメント
- 設置時の精密な位置合わせ
- 定期的なアライメント検証（毎年またはスケジュールごと）
- カップリングメーカーのミスアライメント許容範囲内に収める
- アライメント手順における熱膨張を考慮する
潤滑（ギアおよびグリッドカップリング）
- 指定されたグリースを使用してください
- 定期的に潤滑油を補給する（通常6～12か月ごと）
- 潤滑を維持するためにシールが損傷していないことを確認する
- カップリングオーバーホール中にシールを交換する
検査スケジュール
- 毎週: 外観検査、異常な音がないか確認
- 四半期ごと: 振動の傾向、温度チェック
- 毎年： アライメント検証、詳細検査
- 大規模な障害: 内部部品を分解して検査する
交換基準
- エラストマー要素: ひび割れの深さが1/3を超える場合、または硬化した場合、またはメーカーが指定した時間が経過した場合は交換してください。
- ギアカップリング歯: 摩耗が限度を超えた場合、または表面の30%を超えるピットが発生した場合は交換してください。
- グリッド/スプリング要素: 破損、ひび割れ、または交換予定の場合は交換してください
- 完全なカップリング: 大きな故障が発生した場合は、ハブとハブの両方を交換することを検討してください。
カップリングの欠陥は、連結された機械において一般的な振動源です。2倍振動の特徴的な振動特性と高い軸方向振動を組み合わせることで、カップリングの問題を容易に特定できます。また、定期的な点検と振動モニタリングを組み合わせることで、壊滅的なカップリングの故障が接続機器に高額な二次的損傷を引き起こす前に、計画的な交換が可能になります。.
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