防震橡胶联轴器 vs 膜片联轴器|SHR Series与SD Series性能对比

❝ 高性能防震橡胶联轴器(SHR Series) ❞

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SHR : Sungil High Performance Rubber Coupling

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SHR Series 是采用具有高阻尼特性的 HNBR 减震橡胶的高性能联轴器。

该系列专为伺服系统设计,可实现更高的增益(Gain)设置,从而同时提升系统的响应性能与稳定性。

尤其适用于以下高精度、低震动应用环境:

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✔️ 半导体制造设备

✔️ SMT 设备

✔️ 直角坐标机器人

✔️ UVW 平台

✔️ 高精度自动化设备


SHR Series 采用零背隙结构,可提供优异的定位精度和重复定位精度。

同时,凭借较高的容许扭矩和优异的扭转刚性,实现出色的响应性能。

HNBR 减震橡胶能够有效吸收震动与轴的不对中误差,有助于延长设备使用寿命并降低噪音。

适用于对精密控制要求较高的伺服电机和步进电机驱动系统,可广泛应用于自动化设备、精密输送装置、FA 设备等各种工业领域。

▶  允许扭矩对比

此外,与相同外径的 SD Series 相比,SHR Series 可提供更高的容许扭矩,因此能够在相同安装空间内传递更大的扭矩,或实现更加紧凑的机构设计。


❝ 提升生产效率的理想联轴器  ❞

✅ 提升伺服系统性能的核心部件

伺服系统的性能,不仅受电机和驱动器影响,连接电机和机械机构的联轴器特性也会带来很大影响。

联轴器是直接影响震动、噪音、响应性能及重复定位精度等指标的核心部件。

SHR Series 正是为提升上述性能而开发的高性能防震橡胶联轴器。

✅ 为什么高性能减震如此重要?

伺服电机的增益(Gain)是决定系统对指令响应性能的重要控制参数。

提高增益可以提升响应速度,但在使用普通联轴器时,可能会出现以下问题:

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• Hunting (反复震荡/低速爬行):在目标位置附近反复震荡的现象

• Resonance (共震):在特定频率下震动被显著放大的现象

• Oscillation(震荡)及噪音增大:由于系统趋于不稳定而产生持续震动和噪音的现象

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SHR Series 凭借 HNBR 减振橡胶优异的阻尼特性和较高的动态刚性,能够有效抑制上述现象。

最终,在较高增益条件下,依然能维持稳定的控制性能,并同时实现响应性能提升与噪音降低。

在本页面我们将通过实际性能测试结果,对 SHR Series 的性能进行验证。


📋 性能测试概要

● 本测试使用成一机工自有的伺服动态特性测试设备进行。

🔍 测试对象

• SHR-27C (高性能防震橡胶联轴器)

• SDWA-26C (膜片联轴器)

🔍 评价项目

• 产生震动及噪音时的临界增益

• 重复定位精度

• 稳定时间(Settling Time)

• 超调量(Overshoot)

• 瞬态响应(Transient Response)


▶️ 测试 ①:震动·噪音发生增益比较

✅ 测试方法

初始增益通过一键调谐功能进行设置,然后应用 Auto Tuning(自动调谐)再开展测试。

1. 初始增益设置

• 通过一键调谐功能进行参数设置

• 在 200 mm 基准位置,以 ±50 mm 区间往复运行 5 次

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2. 驱动增益重新设置

• 应用自动调谐功能

• 转速:3,000 rpm

• 加减速时间:100 ms

• Dwell(停留时间):0.2 s

• 在 150~250 mm 区间重复移动

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3. 测量条件

• 从 50 mm 基准点开始,以 10 mm 为间隔逐步降低位置(50 → 40 → 30 → 20 → 10 → 0)移动,检测是否发生震动与噪音

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➡ 当发生震动或噪音时,将增益值以 -1 或 -2 为单位向下调整后重新测量,重复测试直至不再发生震动及噪音后结束。

➡ 当未发生震动及噪音时,将增益值以 +1 或 +2 为单位向上调整,并以相同方式重新测量。


✅ 测试结果

•  SHR-27C : 在 Gain 33 时发生震动及噪音

•  SDWA-26C : 在 Gain 26 时发生震动及噪音

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※ 将噪音开始明显增加的时点判断为起震发生点。(轻微噪音短暂出现后自行消失的情况除外)

➡ 测试结果确认,SHR Series 与 SD Series 相比,可在高约 7 个增益等级的条件下,能够保持稳定运行。


▶️ 测试 ②:重复定位精度比较

✅ 测试方法

1. 伺服设置条件

• 驱动增益:25(膜片联轴器未发生震动及噪音时的增益值)

• 转速:3,000 rpm

• 加减速时间:100 ms

• Dwell(停留时间):1

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2. 重复定位精度测量条件

• 单方向测量

• 每隔 50 mm 测量重复定位精度(0 → 50 → 100 → 150 → 200 → 250 → 300 → 350)

• 重复次数:7 次

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3. 激光测距仪设置

• 制造商及产品名称:RENISHAW XL-80(雷尼绍激光干涉仪)

• 公差:0.05 mm

• 稳定时间:0.1 s

• 稳定范围:0.01 mm

• 超调量允许标准:0.1 mm

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4. 激光测距仪设置

• 采用 RENISHAW 公司的重复精度分析标准

• 对执行器的重复定位精度进行评价


✅ 测试结果

➡ SHR-27C 虽采用防震橡胶结构,但重复定位精度并未降低,与膜片式联轴器保持同等水平。


▶️ 测试 ③:稳定时间·超调量·瞬态响应比较

✅ 测试方法

1. 驱动增益设置

※ 基准:不产生震动及噪音的最大增益值

• SHR-27C : Gain 32

• SDWA-26C : Gain 25

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2. 伺服设置条件

• 转速 : 3,000 rpm

• 加减速时间 : 50 ms

• 移动距离 : 100 mm

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3. 测量及控制条件

• 激光测距仪设置:按照上方图片中的条件进行设置

• In-Position 条件:移动指令结束后,实际位置保持在设定的 Pulse 范围内

• 稳定时间定义:从移动指令结束时刻起,直到完全进入 In-Position 状态完成为止的时间

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4. 激光测距仪设置

• 采用 RENISHAW 公司的重复精度分析标准

• 对执行器的重复定位精度进行评估

◆ 什么是 In-Position?

In-Position 是指移动指令结束后,实际位置稳定到达设定允许误差范围内的状态。
本次测试比较以下两种条件:

• 1 Pulse : 非常严格的精密控制条件
• 100 Pulse : 模拟实际工业现场工况的常规运行条件

4. 评价项目

综合对比评估以下三项指标:

◆ 稳定时间

指移动指令结束后,实际位置稳定进入 In-Position 允许误差范围所需的时间。
稳定时间越短,说明残余震动衰减越快,有利于缩短循环时间并提高重复定位精度。

◆ 超调量

指系统在到达目标位置的过程中,受到惯性等因素影响而暂时超过目标位置的最大位移量。
超调量越小,位置稳定性越高,同时可以降低震动及噪音,从而实现更加稳定的控制。

◆ 瞬态响应

指从移动指令输入开始,到系统达到稳定状态为止的整体响应特性。
瞬态响应越稳定,系统响应性能越优异,控制稳定性也越高,有助于改善实际设备的运行性能。

✅ 测试结果

SHR-27C

SDWA-26C

➡ 与 SDWA-26C 相比,SHR-27C 的稳定时间更短、超调量更小,

测试确认其具有更加优异的瞬态响应特性,能够更快地稳定在目标位置。


▶ In-Position : 1 pulse

• 允许误差:±1 pulse

• 常严格的判定条件

• 可充分反映微小震动及残余弹性影响的条件

➡ SHR-27C 可有效衰减振动,并快速稳定在目标位置,同时表现出超调量小、稳定时间短的特性。

➡ 验证:在超高精度位置控制条件下,也依然具备稳定的控制响应。


▶ In-Position : 100 pulse

• 允许误差:±100 pulse

• 接近实际工业设备的运行条件

• 允许一定位置误差的设置条件

➡ SHR-27C 在实际使用条件下也表现出更快的稳定特性,

并且在重复运行时仍可保持优异的位置稳定性和响应性能。


📝 综合评价

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与膜片联轴器相比,SHR Series 具有以下优势:

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✔️ 可设置更高的伺服增益

✔️ 优异的震动衰减与噪音抑制

✔️ 更短的稳定时间

✔️ 更低的超调量

✔️ 优异的重复定位精度

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凭借以上特性,SHR Series 可应用于对高速、高精度、低振动有较高要求的伺服系统,有助于实现稳定的控制性能并提高生产效率。

SHR Series 是一款凭借优异震动衰减性能为核心,可有效提升系统响应性能与可靠性的高性能防震橡胶联轴器。

尤其适用于同时需要抑制震动与精密控制的运行工况,可作为高性能运动控制系统的有效解决方案。

详细产品规格请在后续产品页面中查看。