Zero-Jeu au Sol
Arbres de transmission servo

Un arbre de transmission du servo est un arbre de précision qui relie un moteur servo à sa charge entraînée via un train d'engrenages sans jeu — comprenant généralement des paliers, une interface de couplage à l'extrémité du moteur, et une interface d'engrenage / spline / courroie à l'extrémité de la charge. L'arbre doit avoir : des tolérances précises pour les sièges de roulement (k5) afin d'éviter le fretting ; des interfaces de couplage correctes pour une transmission sans jeu ; et un équilibrage dynamique G1.0 pour un fonctionnement fluide et silencieux à la vitesse du servo.

Interfaces de couplage courantes pour servo : Rainure (simple, à faible coût, mais présente un jeu dû au dégagement de la rainure de clavette — pas idéal pour une transmission sans jeu) ; Couplage à moyeu de serrage (sans jeu, serré radialement — nécessite un diamètre extérieur de l'arbre h6) ; Spline (DIN 5480 grade 5–6 pour une transmission sans jeu) ; Bride de couplage à soufflets / disque (boulonnée, sans jeu, tolère le désalignement). Pour les axes de servo, il est recommandé d'utiliser un couplage à moyeu de serrage ou à disque plutôt que des rainures de clavette pour obtenir une transmission sans jeu.

Les entraînements de servo fonctionnent à des vitesses où le déséquilibre résiduel de l'arbre crée des vibrations importantes. À 3 000 tr/min, un déséquilibre de 1 gramme·mm sur un arbre de 5 kg produit une force d'environ 5 N — suffisamment pour provoquer des vibrations détectables dans une machine de précision. À 6 000 tr/min, le même déséquilibre génère 20 N — provoquant un bruit mesurable de la position de l'axe. HXC équilibre tous les arbres de transmission de servo à G1.0 (ou G0.4 sur demande) pour maintenir les vibrations en dessous des niveaux mesurables.

Le première vitesse critique (vitesse de résonance) de l'arbre doit être supérieure à la vitesse maximale de fonctionnement — idéalement par un facteur de 1,3 ou plus pour la sécurité. La vitesse critique est proportionnelle au diamètre de l'arbre et inversement proportionnelle à la longueur de l'arbre. Pour la plupart des arbres de transmission de servo, la vitesse critique n'est pas une préoccupation à des vitesses de servo typiques (moins de 6 000 tr/min) ; pour les broches à entraînement direct à haute vitesse (plus de 20 000 tr/min), une analyse de la dynamique du rotor est nécessaire et les ingénieurs de HXC peuvent conseiller sur la dimensionnement de l'arbre.

Prototype (1–5 pièces, durci + rectifié + équilibré) : 5–8 jours. Petite série (10–50 pièces) : 8–12 jours. Production (100–1 000 pièces) : 10–16 jours. Acier inoxydable ou titane : ajouter 2–4 jours. Grade d'équilibrage G0.4 : ajouter 1–2 jours. Production urgente disponible.

42CrMo4 (trempé par induction) pour les boîtes de vitesses de servo générales — le choix le plus courant. 20CrMnTi (carburé) pour les réducteurs de robots et les trains d'entraînement à haute cadence. GCr15 (SUJ2 / 100Cr6) acier à roulement trempé par traversée pour les axes à entraînement direct. SUS440C inoxydable durcissable pour les servos en salle blanche et en chambre à vide. SUS303/316L pour l'automatisation pharmaceutique et de laboratoire. Al 7075 anodisé dur pour les axes légers d'automatisation de laboratoire.

Diamètre extérieur usiné standard : Ra 0,4 µm. Sièges de roulements de précision : Ra 0,2 µm. Finition miroir pour les sièges de joints à haute vitesse : Ra 0,1 µm. Tous mesurés par profilomètre de contact et reportés sur le certificat d'inspection.

Oui — les arbres DIN 5480, les rainures DIN 6885, les extrémités filetées, les trous traversants, les D-flats et les extrémités coniques sont tous usinés dans la même configuration de tournage-fraisage 5 axes. La concentricité entre l'extrémité de l'accouplement, les journaux de roulement et la sortie de charge reste inférieure à 0,003 mm TIR — la configuration unique permet de réaliser une transmission sans jeu.

Oui — et c'est souvent le cas. Un arbre de transmission de servo typique possède une interface de moyeu de serrage à l'extrémité du moteur (diamètre extérieur h6 lisse) et une rainure DIN 5480 IT5 à l'extrémité de la charge (engrenage à rainure DIN 5480 IT5). Ou une roue dentée entraînée par rainure et une bride de couplage à disque à l'autre extrémité. Spécifiez chaque extrémité séparément sur votre dessin — les ingénieurs HXC confirmeront la géométrie avant de fournir un devis.