会社のニュース クレーンユニバーサルジョイント：クレーン動力伝達システムの主要コンポーネント

クレーンの動力伝達システムにおいて、ユニバーサルジョイント (別名ユニバーサルカップリング) は非常に重要な部品であり、異なる軸のシャフトシステム間のトルク伝達の問題に対処するために特別に設計されています。実際の用途では、2つの伝達シャフト間の角度偏差を±3°から±30°まで容易に処理できます。機器の動作による軸方向の移動が5〜20ミリメートル、または半径方向のずれが0.1〜1ミリメートルであっても、動力伝達は大きく影響を受けません。

構造的には、主に駆動軸、従動軸、十字軸アセンブリで構成されており、十字軸にはニードルローラーベアリングも取り付けられています。負荷特性によって分類すると、剛性と柔軟性の2種類があります。たとえば、十字軸タイプは剛性カテゴリに属します。このタイプの剛性ユニバーサルジョイントは非常に強力で、最大5,000 kN · mの瞬間的な衝撃トルクに耐えることができます。したがって、橋やタワークレーンで広く使用されており、80％以上を占めています。

クレーンにおけるユニバーサルジョイントの主な役割は次のとおりです。

• トルク伝達接続

橋のように、クレーン駆動装置のトルクを作動部に伝達します。たとえば、25トントラッククレーンの場合、ユニバーサルジョイントの巻上げ機構は、1800N · mの定格トルク伝達を備えている必要があります。さらに、定格負荷の1.2倍で、30分間の連続運転後でも塑性変形を起こしてはなりません。これは、巻上げ作業の安全性に関係しています。

• 軸のずれを補正する

クレーンが動作しているとき、ブームの伸縮は伝達シャフトシステムの角度の変化を引き起こします。たとえば、伸縮アームが最短から最長に伸びると、起伏機構のユニバーサルジョイントの軸間の角度が5°から22°に変化する可能性があります。この時点で、十字軸ベアリングは毎分1,500回転の回転精度を維持し、クリアランスを0.05ミリメートル以内に制御する必要があります。そうしないと、異常な伝達音が発生しやすくなり、振動も増加します。ただし、高品質のユニバーサルシャフトを搭載したクレーンでは、シャフトのずれによって引き起こされる伝達障害を60％以上削減できます。

• 振動と衝撃を緩衝する

持ち上げと始動の瞬間、動力システムは定格トルクの2.5倍の衝撃負荷を発生させます。ゴム弾性要素を備えた柔軟なユニバーサルジョイントを使用すると、加速度センサーで測定された振動加速度を15gから8g以下に減らすことができます。このようにして、減速機ギア（モジュールは一般的に8〜12ミリメートルの範囲）とドラムベアリング（一般的に23230型の自動調心ころ軸受）への疲労損傷ははるかに小さく、これらの主要コンポーネントの耐用年数を30％から50％延長できます。

• 構造レイアウトの適合

クローラークレーンの旋回機構は、連続360°回転できる必要があります。そのユニバーサルジョイントの軸方向の伸びは±15ミリメートルで、旋回ベアリングのクリアランス誤差（直径は通常2〜4メートルの範囲）を補正する必要があります。ユニバーサルシャフトがない場合、伝達シャフトシステムの設置アライメント誤差は0.02mm/m以内に制御する必要がありますが、これは実際の作業では基本的に達成不可能です。

クレーンで使用されるユニバーサルシャフトの場合、これらの技術的パラメータは基準を満たす必要があります。

• 材料強度: 十字軸は40CrNiMoA合金構造用鋼で作られています。焼入れ焼戻し処理後、その硬度は28〜32HRCに達し、引張強度は980MPa以上になります。これにより、定格トルクの1.5倍で破損しないことが保証されます。
• シール性能: ダブルリップスケルトンオイルシール（リップ圧0.3〜0.5MPa）とOリング（耐熱性-40℃〜120℃）で密閉されており、防塵等級はIP65に達します。粉塵濃度が10mg/m³の環境下でも、500時間の連続運転後も漏れません。

• 潤滑要件: リチウム系グリース（NLGIグレード2）を200時間の運転ごとに添加する必要があります。グリースの充填量は、ベアリングキャビティ容積の1/3から1/2にする必要があります。そうしないと、潤滑が悪くなり、早期摩耗が発生する可能性があります。摩耗が0.1ミリメートルを超えた場合は、交換する必要があります。

これらの技術的な詳細は、ユニバーサルジョイントが重い負荷と複雑な作業条件下で確実に動作することを保証し、クレーンの動力システムにおいて剛性と柔軟性の両方を備えた重要なコンポーネントにもしています。