Couplage – Wikipedia wiki
Connexion mécanique entre deux objets
Couplage rotatif
UN couplage est un appareil utilisé pour connecter deux arbres ensemble à leurs extrémités dans le but de transmettre de la puissance. Le but principal des accouplements est de rejoindre deux équipements rotatifs tout en permettant un certain degré de désalignement ou de mouvement final ou les deux. Dans un contexte plus général, un couplage peut également être un dispositif mécanique qui sert à connecter les extrémités des pièces ou des objets adjacents. [d’abord] Les couplages ne permettent normalement pas la déconnexion des arbres pendant le fonctionnement, mais il existe des couplages limitant le couple qui peuvent glisser ou se déconnecter lorsque une limite de couple est dépassée. La sélection, l’installation et la maintenance des accouplements peuvent entraîner une réduction du temps de maintenance et des coûts de maintenance.
Les accouplements des puits sont utilisés dans les machines à plusieurs fins. Une fonction principale consiste à transférer la puissance d’une extrémité à une autre extrémité (Ex: puissance de transfert de moteur à pomper par le couplage).
Autres utilisations courantes:
- Pour modifier les caractéristiques des vibrations des unités rotatives
- Pour relier la conduite et la partie entraînée
- Pour introduire la protection
- Pour réduire la transmission des charges de choc d’un arbre à un autre
- Pour glisser lorsque la surcharge se produit
Faisceau [ modifier ]]
UN faisceau couplage, également appelé hélicoïdal Le couplage est un couplage flexible pour transmettre le couple entre deux arbres tout en permettant un désalignement angulaire, un décalage parallèle et même un mouvement axial, d’un arbre par rapport à l’autre. Cette conception utilise un seul morceau de matériau et devient flexible par élimination du matériau le long d’un chemin en spirale, ce qui entraîne un faisceau flexible incurvé de forme hélicoïdale. Puisqu’il est fabriqué à partir d’un seul morceau de matériau, le couplage de style faisceau ne présente pas le contrecoup trouvé dans certains couplages en plusieurs pièces. Un autre avantage d’être un couplage tout usiné est la possibilité d’incorporer des fonctionnalités dans le produit final tout en conservant l’intégrité d’une pièce unique.
Les modifications du plomb du faisceau hélicoïdal apportent des modifications aux capacités de désalignement ainsi qu’à d’autres caractéristiques de performance telles que la capacité de couple et la rigidité en torsion. Il est même possible d’avoir plusieurs départs dans la même hélice.
Le matériau utilisé pour fabriquer le couplage du faisceau affecte également ses performances et son aptitude à des applications spécifiques telles que la nourriture, la médecine et l’aérospatiale. Les matériaux sont généralement en alliage en aluminium et en acier inoxydable, mais ils peuvent également être fabriqués en acétal, en acier de marrage et en titane. Les applications les plus courantes consistent à fixer les encodeurs rotatifs aux arbres et au contrôle du mouvement pour la robotique.
Les accouplements de faisceau peuvent être connus sous divers noms en fonction de l’industrie. Ces noms incluent le couplage flexible, le couplage flexible de la poutre, le couplage arbre flexible, la flexion, le couplage hélicoïdal et le couplage de l’arbre.
Le principal avantage de l’utilisation d’un couplage de faisceau flexible pour rejoindre deux arbres rotatifs est de réduire les charges de vibration et de réaction qui, à leur tour, réduiront l’usure globale sur les machines et prolonger la durée de vie de l’équipement.
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Un poutre couplage avec des fonctionnalités facultatives usinées dedans
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Un nombre croissant de bobines permet un désalignement angulaire plus important
Bride d’épingle de brousse [ modifier ]]
Le couplage de la bride à broches de brousse est utilisé pour un alignement légèrement imparfait des deux arbres.
Il s’agit d’une forme modifiée du couplage de bride de type protégé. Ce type de couplage a des épingles et il fonctionne avec les boulons de couplage. Les buissons en caoutchouc ou en cuir sont utilisés sur les broches. L’accouplement a deux moitiés dissemblables dans la construction. Les épingles sont rigidement fixées par les noix sur l’une des brides et sont maintenues en vrac sur l’autre bride. Ce couplage est utilisé pour connecter des arbres qui ont un petit désalignement parallèle, un désalignement angulaire ou un désalignement axial. Dans ce couplage, la bague en caoutchouc absorbe les chocs et les vibrations pendant ses opérations. Ce type de couplage est principalement utilisé pour coupler les moteurs et les machines électriques.
Vitesse constante [ modifier ]]
Il existe différents types d’accouplements à vitesse constante (CV): joint Rzeppa, articulation à double cardan et couplage Thompson.
Serrer ou se séparer [ modifier ]]
Dans ce couplage, le manteau ou la manche est transformé en deux parties de moitiés de la fonte et elles sont jointes au moyen de goujons ou boulons en acier doux. Les avantages de ce couplage sont que l’assemblage ou le désassemblage du couplage est possible sans modifier la position de l’arbre. Ce couplage est utilisé pour une transmission de puissance lourde à vitesse modérée.
Diaphragme [ modifier ]]
Les couplages de diaphragmes transmettent le couple du diamètre extérieur d’une plaque flexible au diamètre intérieur, à travers la bobine ou l’espaceur, puis de l’intérieur au diamètre extérieur. La déformation d’une plaque ou d’une série de plaques de I.D. à O.D accomplit le désalignement.
Disque [ modifier ]]
Les accouplements à disque transmettent le couple d’une conduite à un boulon entraîné tangentiellement sur un cercle de boulon commun. Le couple est transmis entre les boulons à travers une série de disques minces en acier inoxydable assemblé dans un pack. Le désalignement est accompli en déformant le matériau entre les boulons.
Élastique [ modifier ]]
Un couplage élastique transmet un couple ou une autre charge au moyen d’un composant élastique. Un exemple est le couplage utilisé pour rejoindre une plate-forme de planche à voile (voile, mât et composants) à la planche à voile. [2] Dans la terminologie de la planche à voile, elle est généralement appelée «articulation universelle», mais les conceptions modernes sont généralement basées sur un matériau flexible fort, et mieux techniquement décrit comme un couplage élastique. Ils peuvent être en forme de tendon ou de sablier et sont construits dans un matériau élastique fort et durable. Dans cette application, le couplage ne transmet pas le couple, mais transmet plutôt la puissance de voile à la planche, créant une poussée (une partie de la puissance de voile est également transmise à travers le corps du cavalier). [ citation requise ]]
Flexible [ modifier ]]
Les accouplements flexibles sont généralement utilisés pour transmettre le couple d’un arbre à un autre lorsque les deux arbres sont légèrement mal alignés. Ils peuvent accueillir divers degrés de désalignement jusqu’à 1,5 ° et un peu d’alignement parallèle. Ils peuvent également être utilisés pour l’amortissement des vibrations ou la réduction du bruit. Dans les applications d’arbre rotatives, un couplage flexible peut protéger les composants de l’arbre de conduite et entraînée (tels que les roulements) des effets nocifs des conditions telles que les arbres mal alignés, les vibrations, les charges de choc et l’étendue thermique des arbres ou d’autres composants.
Au début, les couplages flexibles se séparent en deux groupes essentiels, métalliques et élastomères.
Les types métalliques utilisent des pièces autonomes qui roulent ou se glissent les unes contre les autres ou, en revanche, les pièces non déplacées qui se plient pour se désaligner.
Les types élastomères, puis, encore une fois, gagnent la flexibilité des éléments résilients, non déménageants, élastiques ou plastiques transmettant le couple entre les moyeux métalliques.
Fluide [ modifier ]]
Engrenage [ modifier ]]
UN couplage de l’équipement est un dispositif mécanique pour transmettre un couple entre deux arbres qui ne sont pas colinéaires. Il se compose d’un joint flexible fixé à chaque arbre. Les deux joints sont reliés par un troisième arbre, appelé la broche.
Chaque articulation se compose d’une paire d’engrenages internes / externes de rapports de rapport 1: 1. Les flancs dentaires et le diamètre extérieur de l’engrenage externe sont couronnés pour permettre le déplacement angulaire entre les deux engrenages. Mécaniquement, les engrenages sont équivalents aux splines rotatives avec des profils modifiés. Ils sont appelés engrenages en raison de la taille relativement grande des dents.
Les accouplements d’engrenages et les joints universels sont utilisés dans des applications similaires. Les accouplements de vitesse ont des densités de couple plus élevées que les joints universels conçus pour s’adapter à un espace donné tandis que les joints universels induisent des vibrations plus faibles. La limite de la densité de couple dans les articulations universelles est due aux sections transversales limitées de la croix et du joug. Les dents d’engrenage dans un accouplement d’équipement ont un contrecoup élevé pour permettre un désalignement angulaire. Le contrecoup excès peut contribuer aux vibrations. [ citation requise ]]
Les couplages d’engrenages sont généralement limités aux désalignements angulaires, c’est-à-dire l’angle de la broche par rapport aux axes des arbres connectés, de 4 à 5 °. [ citation requise ]] Les articulations universelles sont capables de désalignements plus élevés.
Les accouplements à engrenages conjoints uniques sont également utilisés pour connecter deux arbres coaxiaux nominaux. Dans cette application, l’appareil est appelé un couplage flexible ou flexible de type d’engrenage. Le joint unique permet des désalignements mineurs tels que les erreurs d’installation et les modifications de l’alignement de l’arbre en raison des conditions de fonctionnement. Ces types de couplages d’engrenages sont généralement limités aux désalignements angulaires de 1/4–1 / 2 °. [ citation requise ]]
Geislinger [ modifier ]]
souffert de toux [ modifier ]]
Grille [ modifier ]]
UN couplage de la grille est composé de deux pôles d’arbre, d’un ressort de grille métallique et d’un kit de couverture divisé. Le couple est transmis entre les deux moyeux d’arbre de couplage à travers l’élément de ressort de la grille métallique.
Comme l’équipement métallique et les accouplements à disque, les accouplements de grille ont une densité de couple élevée. Un avantage des accouplements de la grille, sur des accouplements d’équipement ou de disque, est la capacité de leurs éléments de ressort de couplage de grille à absorber et à répartir l’énergie d’impact de la charge de pointe au fil du temps. Cela réduit l’ampleur des charges de pointe et offre une certaine capacité d’amortissement des vibrations. Un négatif de la conception de couplage de la grille est qu’il est généralement très limité dans sa capacité à s’adapter au désalignement. [3]
Très flexible [ modifier ]]
Des couplages très flexibles sont installés lorsque la résonance ou les vibrations de torsion peuvent être un problème, car elles sont conçues pour éliminer les problèmes de vibration de torsion et pour équilibrer les impacts du choc.
Ils sont utilisés dans les installations où les systèmes nécessitent un niveau élevé de flexibilité de torsion et de capacité de désalignement. Ce type de couplage offre un amortissement efficace des vibrations de torsion et une capacité de déplacement élevée, qui protège le lecteur. La conception des couplages élastiques très flexibles facilite l’assemblage. Ces accouplements compensent également les déplacements de l’arbre (radial, axial et angulaire) et le couple est transmis en cisaillement. [4] Selon la taille et la rigidité du couplage, la partie flexible peut être simple et / ou multi-lignes. [5]
Hirth joints [ modifier ]]
Les joints de Hirth utilisent des dents effilées sur deux extrémités d’arbre maillées ensemble pour transmettre le couple.
Hydrodynamique [ modifier ]]
Mâchoire [ modifier ]]
Le couplage de la mâchoire est également connu sous le nom de couplage Spider ou Lovejoy.
Magnétique [ modifier ]]
Un couplage magnétique utilise des forces magnétiques pour transmettre la puissance d’un arbre à un autre sans aucun contact. Cela permet une séparation complète du milieu. Par conséquent, peut fournir la capacité de séparer hermétiquement deux zones tout en continuant à transmettre la puissance mécanique de l’une à l’autre, ce qui rend ces couplages idéaux pour les applications où la prévention de la contamination croisée est essentielle.
Oldham [ modifier ]]
Un Couplage Oldham A trois disques, un couplé à l’entrée, un couplé à la sortie et un disque moyen qui est joint aux deux premiers par langue et rainure. La langue et la rainure d’un côté sont perpendiculaires à la langue et à la rainure de l’autre. Le disque moyen tourne autour de son centre à la même vitesse que les arbres d’entrée et de sortie. Son centre retrace une orbite circulaire, deux fois par rotation, autour du point médian entre les arbres d’entrée et de sortie. Souvent, les ressorts sont utilisés pour réduire le contrecoup du mécanisme. Un avantage à ce type de couplage, par rapport à deux joints universels, est sa taille compacte. Le coupleur porte le nom de John Oldham qui l’a inventé en Irlande, en 1821, pour résoudre un problème dans une conception à pagaie.
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Coupleur Oldham, assemblé
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Coupleur Oldham, démonté
Joint de chiffon [ modifier ]]
Les joints de chiffon sont couramment utilisés sur les liaisons de direction automobile et les trains de conduite. Lorsqu’ils sont utilisés dans un train en voiture, ils sont parfois connus sous le nom de Giubos.
Rigide [ modifier ]]
Des accouplements rigides sont utilisés lorsque l’alignement précis de l’arbre est nécessaire; Tout désalignement de l’arbre affectera les performances du couplage ainsi que sa durée de vie, car les accouplements rigides n’ont pas la capacité de compenser le désalignement. Pour cette raison, leur application est limitée et ils sont généralement utilisés dans les applications impliquant des conducteurs verticaux.
Les accouplements rigides serrés ou compression sont disponibles en deux parties et s’adaptent autour des arbres pour former une manche. Ils offrent plus de flexibilité que les modèles à manches et peuvent être utilisés sur les arbres qui sont fixés en place. Ils sont généralement suffisamment grands pour que les vis puissent passer tout le long de l’accouplement et dans la seconde moitié pour assurer une prise sécurisée. Les accouplements rigides à bride sont conçus pour des charges lourdes ou des équipements industriels. Ils se composent de manches courtes entourées d’une bride perpendiculaire. Un couplage est placé sur chaque arbre de sorte que les deux brides s’alignent en face à face. Une série de vis ou de boulons peut ensuite être installée dans les brides pour les maintenir ensemble. En raison de leur taille et de leur durabilité, les unités à bride peuvent être utilisées pour aligner les arbres avant d’être rejoints.
Schmidt [ modifier ]]
Manche, boîte ou manche [ modifier ]]
Un couplage de manches se compose d’un tuyau dont l’alésage est fini à la tolérance requise en fonction de la taille de l’arbre. Sur la base de l’utilisation du couplage, une voie de clavier est fabriquée dans l’alésage afin de transmettre le couple au moyen de la clé. Deux trous filetés sont fournis afin de verrouiller le couplage en position.
Les accouplements à manches sont également connus sous le nom accouplements de boîte . Dans ce cas, les extrémités de l’arbre sont couplées ensemble et attachées les unes contre les autres qui sont enveloppées par manchon ou manche .
UN Gib Head Clés coulées Tenez les deux arbres et les manches ensemble (c’est le type le plus simple de couplage), il est fabriqué à partir de la fonte et très simple à concevoir et à fabriquer. Il se compose d’un tuyau creux dont le diamètre intérieur est le même que le diamètre des arbres.
Le tuyau creux est installé sur deux extrémités ou plus des arbres à l’aide de la touche effilée. Une clé et une manche sont utiles pour transmettre la puissance d’un arbre à un autre arbre.
Verrouillage de l’arbre effilé [ modifier ]]
UN serrure effilée est une forme de dispositif de verrouillage d’arbre sans clé [6] Cela ne nécessite aucun matériau pour être retiré de l’arbre. L’idée de base est similaire à un couplage à la pince, mais le moment de rotation est plus proche du centre de l’arbre. [7] Un autre dispositif de couplage à la touche parallèle traditionnelle, le verrou effilé supprime la possibilité de jeu en raison de Keyways usés. [8] [9] [dix] Il est plus robuste que d’utiliser une clé, car la maintenance ne nécessite qu’un seul outil et la rotation équilibrée à l’égalité des égaux signifie qu’elle dure plus longtemps qu’un joint à clé, mais l’inconvénient est qu’il coûte plus cher. [ citation requise ]]
Printemps jumeau [ modifier ]]
Un couplage flexible fabriqué à partir de deux ressorts contre -roulés avec un roulement à billes au centre, ce qui permet le transfert de couple de l’entrée à l’arbre de sortie. Ne nécessite aucune lubrification pour s’exécuter de manière cohérente car elle n’a pas de composants internes. [11]
Joint universel [ modifier ]]
Entretien et panne [ modifier ]]
L’entretien du couplage nécessite une inspection régulière de chaque couplage. Cela consiste en:
- Effectuer des inspections visuelles
- Vérification des signes d’usure ou de fatigue
- Nettoyage des réglages régulièrement
- Vérification et modification du lubrifiant régulièrement si le couplage est lubrifié. Cette maintenance est requise chaque année pour la plupart des accouplements et plus fréquemment pour les accouplements dans des environnements défavorables ou dans des conditions de fonctionnement exigeantes.
- Documenter la maintenance effectuée à chaque couplage, ainsi que la date. [douzième]
Même avec une maintenance appropriée, cependant, les couplages peuvent échouer. Les raisons sous-jacentes de la défaillance, autres que l’entretien, comprennent:
- Installation incorrecte
- Mauvaise sélection de couplage
- Fonctionnement au-delà des capacités de conception. [douzième]
Les signes externes qui indiquent une défaillance de couplage potentiel comprennent:
- Un bruit anormal, comme un cri crissier, des cris ou des bavardages
- Vibration excessive ou oscillation
- Échec des joints indiqués par une fuite ou une contamination du lubrifiant. [douzième]
Équilibre [ modifier ]]
Les accouplements sont normalement équilibrés à l’usine avant d’être expédiés, mais ils sont parfois déséquilibrés en fonctionnement. L’équilibrage peut être difficile et coûteux, et se fait normalement uniquement lorsque les tolérances de fonctionnement sont telles que l’effort et les dépenses sont justifiés. La quantité de déséquilibre de couplage qui peut être tolérée par n’importe quel système est dictée par les caractéristiques des machines connectées spécifiques et peut être déterminée par une analyse ou une expérience détaillée. [douzième]
Voir également [ modifier ]]
Les références [ modifier ]]
Liens externes [ modifier ]]
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