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クレーンおよびホイストドライブ用ドラムカップリング: 定格トルク、ミスアライメント許容値、および選択ガイド

著者: Lily Wang 出版時間: 2026-07-06 起源: イル機械

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目次

クレーンやホイストのドライブトレインでは、モーター、ギアボックス、ホイストドラムの間のカップリングが、あらゆるニュートンメートルのトルクを動力源から負荷に伝達する機械的リンクとなります。また、システム内のあらゆる位置ずれ、熱膨張、衝撃荷重を、静かに、継続的に、故障することなく吸収する必要があるコンポーネントでもあります。クレーンホイストドライブのドラムカップリングが故障しても、徐々に性能が低下するわけではありません。これは、吊り下げられた荷物が制御不能に即時に落下することです。

それにもかかわらず、ドラムカップリングは、クレーン駆動システムの中で最も仕様が不十分なコンポーネントの 1 つです。エンジニアは日常的に、サービスファクター、ミスアライメント容量、およびドラムカップリングをクレーン用途に特有のものにする統合されたブレーキホイール機能を無視して、公称トルクのみに基づいてカップリングを選択します。このガイドでは、ドラム カップリングの正しい選択、仕様、メンテナンスのための完全な技術フレームワークを提供します。

クレーンおよびホイストドライブ用ドラムカップリング: 定格トルク、ミスアライメント許容値、および選択ガイド

パート 1: ドラムカップリングとは何ですか?なぜクレーンで使用されるのですか?

ドラム カップリング (ドラム ギア カップリングまたはギア ドラム カップリングとも呼ばれます) は、フレキシブル ギア カップリングの一種で、外側スリーブ (「ドラム」) が各シャフトの外歯ハブとかみ合う内歯プロファイルを備えています。歯の形状、特にハブの冠状 (樽型) 歯形により、カップリングはギアの噛み合わせを通じてトルクを伝達しながら、2 つのシャフト間の角度および平行のずれに対応できます。

1.1 クレーンドライブアーキテクチャにおけるドラムカップリング

標準的な天井クレーンまたはガントリー クレーンのホイスト ドライブでは、ドライブ トレインは次のもので構成されます。

  1. 電気モーター (通常はクレーン用モーター、IEC クラス S3 または S4)

  2. ブレーキ (電磁ディスクまたはドラムブレーキ、モーター軸または高速軸に取り付け)

  3. ギアボックス / 減速機 (ヘリカルまたはベベルヘリカル、多段)

  4. ドラムカップリング — ギアボックスの出力シャフトをホイストドラムシャフトに接続します。

  5. ホイストドラム — ワイヤーロープを巻き取るロープドラム

ドラムカップリングは、ドライブトレインの低速、高トルク端に位置します。ギアボックスの出力トルク (減速比に応じてモーター トルクの 10 ~ 100 倍になることもあります) を伝達すると同時に、製造公差、熱膨張、負荷時の構造的なたわみによって生じるギアボックスの出力シャフトとドラム シャフト間の避けられない位置ずれに対応する必要があります。

1.2 統合されたブレーキホイール機能

クレーンのドラムカップリングをユニークにし、標準的な産業用ギアカップリングと区別するのは、 一体化されたブレーキホイール (ブレーキドラムまたはブレーキディスクとも呼ばれます) です。ほとんどのクレーン ホイスト設計では、ブレーキ ホイールは独自のハブに取り付けられた別個のコンポーネントではありません。ドラムカップリングの外側スリーブと一体的に鋳造または鍛造されています。

この統合は次のことを意味します。

  • ブレーキはカップリング スリーブに直接作用します。カップリング スリーブは、ブレーキをかけるためにアクセスできるドライブ トレインの最大トルク ポイントです。

  • カップリングスリーブは、伝達トルクと制動トルクの両方に同時に耐えられるように設計する必要があります。

  • ブレーキホイールの表面(ブレーキシューが作用する円筒面)は、カップリング歯と同じ精度で機械加工する必要があります

  • カップリングを交換するとブレーキホイールも同時に交換されるため、ブレーキドラムを別途交換する必要がなくなります。

この統合設計は、ヨーロッパおよび中国のクレーン技術実務における標準であり (FEM 1.001 および GB/T 規格に準拠)、このガイド全体で取り上げられる構成です。

パート 2: ドラムカップリングの種類と構成

2.1 標準ドラムカップリング(WGC / WGZタイプ)

クレーンホイスト用途の標準ドラムカップリングは次のもので構成されます。

  • 2 つの内側ハブ (ハーフカップリングとも呼ばれます) — 1 つは各シャフト (ギアボックス出力とドラム シャフト) にキー固定されています

  • 1 つの外側スリーブ - 両方のハブと噛み合う内歯を備えたドラム、および外側に一体型のブレーキ ホイール表面

  • シールリング - 歯のメッシュゾーンに潤滑グリースを保持します。

外側スリーブは両方のハブにまたがっており、軸方向に自由に浮いて、2 つのシャフト間の軸方向の変位に対応します。

2.2 スプリットドラムカップリング

接続されたシャフトを動かさずにカップリングを取り付けたり取り外したりする必要がある大型クレーン ドライブ (橋梁クレーンのエンド トラック ドライブで一般的) では、外側のスリーブが水平に 2 つの半分に分割され、一緒にボルトで固定されます。これにより、シャフトの位置合わせを乱すことなく、スリーブを半径方向に取り外すことができます。スプリットドラムカップリングは、クレーン走行ドライブ (ブリッジ走行およびクラブ走行) の標準であり、メンテナンスのためにドライブを分解せずにカップリングにアクセスできる必要があります。

2.3 一体型ブレーキディスクを備えたドラムカップリング (ディスクブレーキバージョン)

(従来のドラム/シュー ブレーキとは対照的に) ディスク ブレーキを使用する最新のクレーン設計では、外側スリーブには円筒形のドラム面ではなく、精密に機械加工されたディスク面が組み込まれています。ディスク ブレーキ キャリパーはこの面に作用します。カップリング機能は標準のドラムカップリングと同じで、ブレーキインターフェイスの形状のみが異なります。

2.4 拡張ドラムを使用したドラムカップリング(大ブレーキトルク用)

大きなブレーキトルクを必要とする大容量クレーン(レードルクレーン、重量ガントリークレーン)の場合、十分な制動表面積を確保するためにブレーキホイールの直径を大きくする必要があります。このような場合、外側スリーブは軸方向に延長され、トルク伝達のために同じ歯車の歯形を維持しながら、より長いブレーキドラム表面を提供します。

パート 3: トルク定格とサービスファクターの計算

これはドラムカップリングの選択において最も重要なステップであり、誤って実行されることが最も多いステップです。

3.1 公称トルクと設計トルク

です ドラムカップリングの公称トルク ($$T_n$$) は、理想的な条件下で無限に伝達できる連続トルク設計 トルク ($$T_d$$) は、サービス係数を適用した後のカップリングの実際の定格トルクです。

$$T_d = T_{公称} imes f_s imes f_{start} imes f_{ショック}$$

どこ:

  • $$T_{公称}$$ = カップリングでの定常状態のランニングトルク (N・m)

  • $$f_s$$ = 勤務クラスのサービス係数 (以下の表を参照)

  • $$f_{start}$$ = 始動トルク係数 — クレーンモーターは通常、始動時に定格トルクの 2.0 ~ 2.5 倍を生成します。

  • $$f_{shock}$$ = 衝撃荷重係数 — 荷重のピックアップおよびレールジョイント上の移動時の動的荷重を考慮します

カップリングは、定格トルク $$T_n geq T_d$$ となるように選択する必要があります。

3.2 公称回転トルクの計算

ドラムカップリング (ギアボックス出力シャフト) での定常状態の回転トルクは次のとおりです。

$$T_{公称} = rac{P_{モーター} imes eta_{ギアボックス} imes i_{ギアボックス}}{omega_{ドラム}}$$

どこ:

  • $$P_{モーター}$$ = モーター定格電力 (W)

  • $$eta_{ギアボックス}$$ = ギアボックス効率 (ヘリカル ギアボックスの場合は通常 0.94 ~ 0.97)

  • $$i_{ギアボックス}$$ = ギアボックスの減速比

  • $$omega_{drum}$$ = ドラムシャフト角速度 (rad/s)

例: 45 kW モーター、ギアボックス比 40:1、効率 0.96、ドラム速度 15 rpm:

$$omega_{ドラム} = rac{15 imes 2pi}{60} = 1.571 ext{ rad/s}$$

$$T_{公称} = rac{45,000 imes 0.96 imes 40}{1.571} = rac{1,728,000}{1.571} 約 1,100,000 ext{ N·m}$$

待ってください — これは、ギアボックス比がモーター シャフトのトルクに適用された場合のトルクです。正しい計算は次のとおりです。

$$T_{モーター} = rac{P_{モーター}}{omega_{モーター}} = rac{45,000}{2pi imes 960/60} = rac{45,000}{100.5} 約 448 ext{ N·m}$$

$$T_{ドラムカップリング} = T_{モーター} imes i_{ギアボックス} imes eta_{ギアボックス} = 448 imes 40 imes 0.96 およそ 17,203 ext{ N·m}$$

3.3 クレーンの任務クラス別のサービス係数

クレーン義務クラス (FEM/ISO)

サービス係数 $$f_s$$

開始係数 $$f_{start}$$

ショックファクター $$f_{ショック}$$

複合係数

M1~M2(ライト)

1.0

1.5

1.0

1.5

M3~M4(中)

1.25

1.75

1.1

2.4

M5~M6(重)

1.5

2.0

1.25

3.75

M7~M8(非常に重い/取鍋)

1.75

2.5

1.5

6.6

実際の意味: レードル クレーン (M8 デューティ) の場合、設計トルクは定常状態のランニング トルクの 6.6 倍です。回転トルクのみを考慮してカップリングを選択すると、致命的にサイズが小さくなってしまいます。

3.4 ブレーキトルクの考慮事項

ドラムカップリングに組み込まれたブレーキホイールも、必要なブレーキトルクをチェックする必要があります。クレーンの安全基準で要求される最小ブレーキトルクは次のとおりです。

$$T_{ブレーキ} geq 1.5 imes T_{負荷、降下}$$

ここで、$$T_{load, lowering}$$ は、定格荷重が低下したことによるブレーキ ホイールのトルクです (ブレーキの最悪のケース - 負荷がモーターを低下方向に駆動します)。

ブレーキホイールの表面圧力は、ブレーキライニング材質の許容値を超えてはなりません。

$$p_{ブレーキ} = rac{F_{ブレーキ}}{A_{連絡先}} leq p_{許可可能}$$

標準的なアスベストフリーのブレーキライニングの場合: $$p_{許容値} = 0.3–0.5 ext{ MPa}$$

焼結金属ブレーキライニング(高耐久性)の場合: $$p_{許容値} = 0.6–1.0 ext{ MPa}$$

クレーンおよびホイストドライブ用ドラムカップリング: 定格トルク、ミスアライメント許容値、および選択ガイド

パート 4: ミスアライメント許容量 — 重要な柔軟性パラメータ

ドラム カップリングのリジッド カップリングに対する主な機械的利点は、位置ずれに対応できることです。位置ずれの種類とその限界を理解することは、正しく取り付けて長寿命を実現するために不可欠です。

4.1 位置ずれの種類

角度のずれ ($$alpha$$): 2 つのシャフトの中心線が斜めに交差しています。これは、ドラムカップリングのクラウン付き歯形が対応するように設計されている主なミスアライメントです。

平行 (半径方向) ミスアライメント ($$delta$$): 2 つのシャフトの中心線は平行ですが、オフセットしています。ドラムカップリングでは、平行なミスアライメントは、各ハブにおける等しい角度のミスアライメントと反対の角度のミスアライメントの組み合わせとして調整されます。

軸方向変位 ($$Delta x$$): 2 つのシャフトは、共通の軸に沿って互いに近づいたり遠ざかったりします。フローティング外側スリーブは、ハブの歯上で軸方向にスライドすることでこれに対応します。

4.2 ドラムカップリングのミスアライメント制限

クラウン付き歯形では、以下の位置ずれの範囲が許容されます (標準ドラムカップリングの一般的な値 - 特定のサイズについてはメーカーのデータで確認してください)。

カップリングサイズ(定格トルク別)

最大角度ずれ $$alpha$$

最大平行度ずれ $$delta$$

最大軸方向変位 $$デルタ x$$

〜5,000N・m

1.5°

0.5mm

±3mm

5,000~20,000N・m

1.0°

0.8mm

±4mm

20,000~100,000N・m

0.5°

1.0mm

±5mm

> 100,000N・m

0.3°

1.5mm

±8mm

重要: これらは 最大 値です。カップリングはこれらの位置ずれに対応できますが、最大の位置ずれで連続的に動作すると歯の寿命が大幅に短くなります。ターゲットの取り付けずれは最大定格値の 50% 以下である必要があります。

4.3 ミスアライメントと歯の荷重の関係

ドラムカップリングが角度ずれ $$alpha$$ で動作すると、歯接触力が歯面幅全体に均一に分散されなくなります。エッジ荷重係数 $$K_{edge}$$ は、有効歯接触応力を増加させます。

$$K_{エッジ} = 1 + rac{alpha cdot b_{歯}}{2 cdot m_n}$$

どこ:

  • $$alpha$$ = 角度のずれ (ラジアン)

  • $$b_{歯}$$ = 歯面幅 (mm)

  • $$m_n$$ = 結合歯の標準モジュール

$$alpha = 1°$$ (0.0175 rad)、$$b_{tooth} = 60$$ mm、$$m_n = 5$$ の場合:

$$K_{エッジ} = 1 + rac{0.0175 imes 60}{2 imes 5} = 1 + 0.105 = 1.105$$

この 10.5% の歯接触応力の増加はささやかなように見えるかもしれませんが、クレーンのデューティ サイクルの周期的な負荷と組み合わせると、歯の摩耗が大幅に加速されます。カップリングのミスアライメント容量に依存するよりも、ゼロに近いアライメントを維持することが常に望ましいです。

パート 5: 材料の選択と熱処理

5.1 ハブの材質

カップリングハブは、キーシャフトインターフェイスとカップリング歯を介して完全な駆動トルクを伝達します。ハブの材質は、次のようなものに耐えられる十分な強度を備えている必要があります。

  • ねじりせん断応力 ハブ本体の

  • 耐力応力 キーおよびキー溝の

  • 歯接触応力 結合歯の

クレーンドラムカップリングの標準ハブ材質:

材料

学年

抗張力

応用

炭素鋼

45#(C45)

600~750MPa

軽~中負荷(M1~M5)

合金鋼

42CrMo

900~1,100MPa

ヘビーデューティーから非常にヘビーデューティまで (M5 ~ M8)

合金鋼

40CrNiMoA

1,000~1,200MPa

レードルクレーン、極限任務

ハブの歯は通常、歯接触面の摩耗に耐えるために 45 ~ 55 HRC まで高周波焼き入れされています。

5.2 アウタースリーブ(ドラム)の材質

外側のスリーブは以下に耐える必要があります。

  • 内歯接触応力 トルク伝達による

  • フープ応力 しまりばめ (使用する場合) またはボルトの予圧 (分割スリーブの場合) による

  • 熱応力 ブレーキサイクルの繰り返しによるブレーキホイール表面の

  • 表面硬度要件 ブレーキホイール接触面の

標準スリーブ材質:

材料

学年

抗張力

ブレーキ表面硬度

応用

鋳鋼

ZG310-570

570MPa以上

200–240 HB (鋳造のまま)

軽作業

鍛造炭素鋼

45#

650~750MPa

220~260 HB (正規化)

中程度の負荷

鍛造合金鋼

42CrMo

900~1,100MPa

260–320 HB (Q&T)

重い/非常に頑丈

ブレーキホイールの表面硬度は非常に重要です。柔らかすぎると、ブレーキシューとの接触により表面が急速に摩耗し、溝ができてブレーキ効果が低下し、破片が発生します。硬すぎると (> 350 HB)、ブレーキライニングが過度に摩耗します。最適範囲は 260 ~ 320 HBです。 標準ブレーキライニングの

5.3 カップリング歯の潤滑

カップリング歯はグリース潤滑環境で動作します。グリースは次のことを行う必要があります。

  • 高い接触圧力下でも歯の接触面間に膜を維持するのに十分な粘度を持っています。

  • 動作温度範囲 (標準アプリケーションの場合は -20°C ~ +80°C、極端な環境の場合は -40°C ~ +120°C) に適合すること。

  • EP (極圧) 添加剤を配合し、始動時や衝撃荷重時の金属間の接触を防止します。

推奨グリース: EP 添加剤を含む NLGI グレード 1 または 2。再潤滑間隔: 2,000 ~ 4,000 運転時間ごと、または 1 年ごとのいずれか早い方。密封ドラムカップリング (工場充填) の場合は、大規模なオーバーホール (通常は 5 年ごと) でグリースを交換してください。

パート 6: ドラムカップリングの選択手順 — ステップバイステップ

ステップ 1: 駆動トルクを決定する

パート 3.2 に示すように、モーター出力、ギアボックス比、効率から $$T_{公称}$$ を計算します。

ステップ 2: サービス要素を適用する

クレーンの負荷クラスに基づいて、パート 3.3 の表から複合サービス係数を選択します。計算します:

$$T_d = T_{公称値} imes f_{複合}$$

ステップ 3: カップリング サイズの選択

メーカーのカタログから、定格トルク $$T_n geq T_d$$ を持つ最小のカップリング サイズを選択します。カップリングを記録します。

  • 定格トルク $$T_n$$

  • 最大角度ずれ $$alpha_{max}$$

  • 最大軸方向変位 $$Delta x_{max}$$

  • ハブボア範囲(最小および最大ボア径)

  • ブレーキホイールの直径 $$D_{ブレーキ}$$

ステップ 4: シャフトの適合性を確認する

ギヤボックスの出力軸径とドラム軸径が、選択したカップリングのハブ径の範囲内であることを確認してください。各ハブの穴径とキー溝寸法をご指定ください。標準ボアフィット: H7/k6 (トランジションフィット) 精密用途向け。 H7/js6 。 標準クレーン アプリケーション用の

ステップ 5: ブレーキトルクを確認する

クレーンの荷重とドラムの形状から必要なブレーキトルクを計算します。選択したカップリングのブレーキホイール径と表面積が、許容ブレーキライニング面圧内で必要な制動力を発揮できることを確認してください。

ステップ 6: ミスアライメント許容量を確認する

ドライブトレインの形状と構造のたわみ解析から、予想されるミスアライメントを推定します。予想されるミスアライメントがカップリングの定格最大ミスアライメントの 50% 未満であることを確認します。

ステップ 7: 材質と表面処理を指定する

デューティークラスと環境に基づいて、ハブ材質 (45# または 42CrMo)、スリーブ材質と硬度、歯の硬化 (45 ~ 55 HRC までの高周波焼入れ)、およびブレーキ表面硬度 (260 ~ 320 HB) を指定します。

パート 7: 設置、調整、および試運転

7.1 ハブの取り付け

ドラムカップリングハブは通常、しまりばめ (移行ばめ H7/k6) を使用してシャフトに取り付けられます。大きなハブ (ボア直径 > 100mm) の場合は、熱膨張による取り付けが推奨されます。

熱膨張による取り付け手順:

  1. 室温でハブボアとシャフト直径を測定し、締め代を記録します(シャフト外径からハブボアIDを差し引いた値)。

  2. 必要な加熱温度を計算します。

$$Delta T = rac{delta_{干渉}}{alpha_{鋼} imes d_{内径}} = rac{delta_{干渉}}{11.7 imes 10^{-6} imes d_{内径}}$$

  1. ハブをオーブンまたはオイルバスで計算された温度 (通常 80 ~ 150°C) まで均一に加熱します。

  2. すぐにハブをシャフトに取り付けます。ハブは冷えてシャフト上に収縮し、しまりばめが形成されます。

  3. 火炎加熱は使用しないでください。加熱が不均一になると歪みや残留応力が発生します。

7.2 軸調整手順

両方のハブを取り付けた後、外側スリーブを取り付ける前にシャフトの位置を合わせます。

角度調整チェック:

ダイヤルインジケーターを一方のハブに取り付け、インジケーターの先端がもう一方のハブの面に接触するようにします。両方のハブを一緒に 360 度回転させます。合計インジケーター読み取り値 (TIR) は以下を超えてはなりません。

$$TIR_{角度} leq 2 imes D_{ハブ} imes an(alpha_{ターゲット})$$

ターゲット角度のずれが 0.1°、ハブ直径が 200mm の場合:

$$TIR_{角度} leq 2 imes 200 imes an(0.1°) = 2 imes 200 imes 0.00175 = 0.70 ext{ mm TIR}$$

平行調整チェック:

ダイヤルインジケータを一方のハブに取り付け、インジケータの先端がもう一方のハブの円筒面に接触するようにします。 360°回転します。 TIR は以下を超えてはなりません:

$$TIR_{並列} leq 2 imes delta_{ターゲット}$$

ターゲットの平行ずれが 0.2 mm の場合: $$TIR_{平行} leq 0.4 ext{ mm}$$

7.3 アウタースリーブの取り付け

シャフトのアライメントを確認した後、外側スリーブを取り付けます。

  1. スリーブに指定のグリースを充填します (歯の窩洞容積の約 30 ~ 40%)。

  2. スリーブを 1 つのハブの上にスライドさせ、両方のハブに同時にかみ合うように配置します。

  3. シールリングと保持クリップを取り付けます

  4. スプリットスリーブの場合: 両方の半分を配置し、ボルトを挿入して指定された値まで締め付けます。

  5. スリーブが軸方向に浮くことができることを手で確認します。スリーブは軸方向の変位範囲内で自由に動くはずです。

クレーンおよびホイストドライブ用ドラムカップリング: 定格トルク、ミスアライメント許容値、および選択ガイド

第 8 部: 点検、保守、および故障解析

8.1 日常点検項目

検査項目

方法

間隔

合格基準

ブレーキホイールの表面状態

ビジュアル

毎月

深さ 0.5 mm を超える溝はありません。亀裂なし

ブレーキホイールの直径

マイクロメータ

6か月ごと

> 公称直径の 90%

カップリング歯の状態

ビジュアル(スリーブを外す)

毎年

歯の面積の 10% を超えるピッチングはありません。亀裂なし

グリースの状態

視覚+嗅覚

毎年

変色なし、金属粒子なし、水質汚染なし

ボルトトルク(割スリーブ)

トルクレンチ

6か月ごと

メーカー仕様書による

シャフトアライメント

ダイヤルインジケーター

ドライブトレインの作業後

パート 7.2 の制限に従って

8.2 一般的な故障モード

故障モード 1: 歯の摩耗 (フレッチング摩耗)

外観: 歯面に研磨または材料の損失が見られます。グリースが金属粒子で汚染されています。

根本原因: 過度の位置ずれによりエッジ負荷が高くなります。グリースが不足または劣化している。カップリングが実際の用途に対して小さすぎる。

予防策: 設置時に正しい位置に調整してください。潤滑スケジュールを維持する。カップリングのトルク定格に適切なサービス係数が含まれていることを確認してください。

故障モード 2: 歯の骨折

外観: 1 本以上の歯が根元で折れています。トルク伝達が突然失われる。

根本原因: 重度の過負荷 (ロープひったくり、ツーブロッキングなど)。繰り返しの衝撃荷重による疲労。ハブの材料欠陥。

予防: クレーンの定格容量を超えないようにしてください。適切な衝撃係数を備えたカップリングを指定します。ヘビーデューティー用途には鍛造 42CrMo ハブを指定してください。

故障モード 3: ブレーキ ホイールの溝入れ

外観: ブレーキホイール表面の円周溝。ブレーキ効果の低下。ブレーキライニングの摩耗が加速します。

根本原因: ブレーキシューの位置ずれ。ライニングとホイールの間の研磨剤による汚染。ブレーキホイールの硬度が不足しています。

予防策: ブレーキシューの位置を正しく調整してください。ブレーキエリアを汚れから保護します。ブレーキホイールの表面硬度は 260 ~ 320 HB を指定してください。

故障モード 4: スリーブの亀裂 (外側スリーブ)

外観: 外側スリーブの半径方向または円周方向の亀裂、通常はブレーキホイールの付け根または歯の部分にあります。

根本原因: 伝達トルクに周期的な制動トルクが重畳されることによる疲労。繰り返しの高エネルギーブレーキによる熱疲労。材料上の欠陥。

予防策: M6+ デューティには鍛造 42CrMo スリーブを指定してください。大規模オーバーホール時にMT検査を実施。緊急ブレーキを日常的な操作手順として使用しないでください。

故障モード 5: ハブボアのフレッティング

外観: ハブとシャフトの界面に錆色の粉末(酸化鉄)が発生。ハブがシャフトに緩んでいる。シャフト表面に傷あり。

根本原因: 不十分な締まりばめ — ハブは周期的なトルク負荷を受けるとシャフト上で微小滑りを起こします。キー溝の応力集中によりキーのエッジにフレッチングが発生します。

予防策: しまりばめの仕様を確認してください。正しい干渉を達成するには、熱膨張設置を使用します。ハブとシャフトの界面に耐フレッティングコンパウンド (Molykote など) を塗布します。

クレーンおよびホイストドライブ用ドラムカップリング: 定格トルク、ミスアライメント許容値、および選択ガイド

よくある質問

Q1: ドラムカップリングとギヤカップリングの違いは何ですか?

ドラムカップリングは、クレーンおよびホイスト用途向けに設計された特殊なタイプのギアカップリングです。主な特徴は、外側スリーブに一体化されたブレーキ ホイール (ブレーキ ドラム) で、これによりクレーン ブレーキがカップリングに直接作用することが可能になります。標準的な工業用ギア カップリングにはこの機能がありません。また、歯の​​形状は、通常、一般的な産業用ドライブの連続回転ではなく、クレーン ドライブの振動および衝撃負荷のデューティ サイクル向けに最適化されています。

Q2: ドラムカップリングに必要な定格トルクはどのように計算すればよいですか?

モーター出力、ギアボックス比、効率から定常状態の回転トルクを計算します。次に、クレーンの負荷クラスの複合サービス係数を掛けます。M1 ~ M2 の場合は 1.5、M3 ~ M4 の場合は 2.4、M5 ~ M6 の場合は 3.75、M7 ~ M8 の場合は 6.6 です。カップリングの定格トルクはこの設計トルクを超える必要があります。 45 kW モーター、40:1 ギアボックス、M6 デューティ クレーンの場合、設計トルクは約 $$17,200 imes 3.75 約 64,500$$ N·m です。

Q3: ドラムカップリングはどの程度の位置ずれを許容できますか?

標準ドラムカップリングは、サイズに応じて、0.3°~1.5°の角度ずれと0.5~1.5mmの平行ずれに対応します。ただし、ターゲットの取り付けミスアライメントは定格最大値の 50% を超えてはなりません。最大ミスアライメントで継続的に動作すると、歯の寿命が大幅に短くなります。設置時には常にドライブトレインの位置を注意深く調整し、最初の 500 時間の動作後に位置を再確認してください。

Q4: 大型クレーンのドラムカップリングにはどのような材質を指定すればよいですか?

クレーン負荷クラス M5 以上の場合は、ハブとアウター スリーブの両方に鍛造 42CrMo 合金鋼を指定してください。ハブの歯は 45 ~ 55 HRC まで高周波焼き入れする必要があります。アウタースリーブ (ブレーキホイール) は、ブレーキ面で 260 ~ 320 HB まで焼き入れおよび焼き戻しする必要があります。レードル クレーン (M8) やその他の過酷な用途の場合は、優れた耐衝撃性を実現するハブとして 40CrNiMoA を検討してください。

Q5: ドラムカップリンググリスはどれくらいの頻度で交換する必要がありますか?

グリースフィッティングを備えた標準ドラムカップリングの場合は、2,000 ~ 4,000 運転時間ごと、または 1 年ごとのいずれか早い方でグリースを交換してください。密閉型 (工場充填型) カップリングの場合は、大規模なオーバーホール時にグリースを交換してください (通常は 5 年ごと、またはクレーン メーカーのメンテナンス スケジュールに従って)。 EP 添加剤を含む NLGI グレード 1 または 2 グリースを使用してください。点検によりグリースに金属粉や変色が認められた場合は、直ちに交換し、原因を調査してください。

Q6: ドラムカップリングは修理できますか? それとも磨耗した場合は交換する必要がありますか?

十分な材料が残っていて亀裂が存在しない場合、外側スリーブ (ドラム) はブレーキ ホイールの表面を再加工することで修復できる場合があります。ただし、カップリングの歯は修理できません。歯の磨耗や損傷が検出された場合は、カップリング全体を交換してください。ボアにフレッティング損傷があるハブは、再ボアしてスリーブを取り付けることができる場合がありますが、これには専門的な機械加工が必要であり、ハブ本体が健全な場合にのみ行う必要があります。安全性が重要なクレーン用途では、修理するよりも交換することが常に望ましいです。

Yile Machinery: クレーンおよびホイストドライブ用のカスタムドラムカップリング

Yile Machinery は、天井クレーン ホイスト ドライブ、ガントリー クレーン走行ドライブ、レードル クレーン ドライブ、およびあらゆる重工業クレーン用途向けのドラム カップリング (ブレーキ ホイールが一体化されたギア ドラム カップリング) を製造しています。標準サイズから図面に基づいて製造された完全なカスタム設計、または磨耗したコンポーネントからリバース エンジニアリングされた完全なカスタム設計まであります。

当社のドラムカップリングの製造能力:

  • 材質: ハブとスリーブには鍛造 42CrMo および 40CrNiMoA 合金鋼。軽量用鋳鋼 ZG310-570

  • トルク範囲: 1,000 N・m ~ 500,000 N・m (この範囲を超えるカスタムサイズも利用可能)

  • 熱処理: ハブ歯高周波焼入れ (45 ~ 55 HRC)。スリーブ Q&T ブレーキ面で 260 ~ 320 HB

  • 機械加工: DIN/GB カップリング歯規格に準拠した CNC 旋削および歯車ホブ加工。ブレーキホイールの表面仕上げ Ra ≤ 1.6 μm

  • スプリットスリーブバージョン: すべてのサイズで利用可能 - シャフトを取り外さずに取り付け可能

  • NDT: すべての鍛造品の MT 検査。完全な文書による寸法検査

  • ブレーキ ディスク バージョン: 最新のディスク ブレーキ システム用の統合ディスク ブレーキ面

当社は、クレーン駆動システム用のあらゆるコンポーネントも製造しています。

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  • ✅ モーター出力 (kW) と速度 (rpm)

  • ✅ ギアボックス比と出力シャフト直径

  • ✅ ドラムシャフト直径

  • ✅ クレーンのタイプ、能力、および義務クラス (FEM/ISO)

  • ✅ ブレーキの種類(ドラムブレーキまたはディスクブレーキ)と必要なブレーキトルク

  • ✅ 数量と納期

  • ✅ 既存のカップリングの図面または写真 (リバースエンジニアリング用)

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すべての技術的な問い合わせには 24 時間以内に返答されます。緊急の故障交換オーダーには優先スケジュールが設定されます。