کوپلینگ شفت یکی از رایج ترین عناصر ماشینی است زیرا در سیستم های انتقال قدرت بسیار مهم است . بنابراین، آنها در انواع برنامه ها و محیط های خدماتی استفاده می شوند.
در نتیجه، طراحان و مهندسان در طول سالیان، انواع مختلفی از کوپلینگ ها را برای شرایط و محیط های خدماتی خاص طراحی کرده اند.
این مقاله شما را با انواع مختلف کوپلینگ آشنا می کند و در مورد انتخاب گزینه مناسب برای برنامه شما بحث می کند. صنعت واشر اصفهان یکی از برترین کارخانجات صنعتی در اصفهان که مفتخر به تولید انواع واشر الات صنعتی نظیر واشر اسپیرال است.
کوپلینگ وسیله ای مکانیکی است که شفت های مشابه یا غیر مشابه در ماشین ها را برای انتقال نیرو و حرکت به هم متصل می کند . معمولاً یک اتصال موقت است (اما در برخی موارد می تواند دائمی باشد) و می تواند برای سرویس یا جایگزینی حذف شود. یک کوپلینگ ممکن است صلب یا انعطاف پذیر باشد .
با توجه به در دسترس بودن طرح های بسیاری، تفاوت های فاحشی در ساخت و عملکرد دو نوع کوپلینگ مکانیکی وجود دارد. برخی از کوپلینگ ها می توانند بدون حرکت شفت به شفت ها متصل شوند، در حالی که اکثر آنها برای اتصال به حرکت شفت نیاز دارند.
در بیشتر موارد، کوپلینگ برخلاف چرخ دنده ها ، جهت حرکت یا سرعت زاویه ای را تغییر نمی دهد . برخلاف کلاچ ها در اواسط کار نمی توان آن را وصل یا جدا کرد. کوپلینگ ها فقط می توانند گشتاور را در فواصل کوتاه منتقل کنند، برای مسافت های طولانی تر، درایوهای زنجیره ای و تسمه ها جایگزین های بهتری هستند. کوپلینگ ها اغلب با مجموعه های سربی اسکرو جفت می شوند تا محور پیچ را به صورت خطی به یک موتور متصل کنند.
این کوپلینگ با حفظ یک اتصال قوی اما انعطاف پذیر همیشه بین دو شفت برای انتقال حرکت از یک شفت به شفت دیگر کار می کند . این کار را در تمام مقادیر بار و ناهماهنگی بدون اجازه هیچ حرکت نسبی بین دو شفت انجام می دهد.
یک کوپلینگ شفت می تواند چندین عملکرد را در یک ماشین انجام دهد. طراحی ممکن است بیش از یکی از این ویژگی های اتصال را در عملکرد محصول در برنامه های پیشرفته گنجانده باشد.
اجازه دهید نگاهی گذرا به این موارد داشته باشیم:
هدف اصلی در بیشتر موارد، انتقال نیرو و گشتاور از یک شفت محرک به یک محور محرک است – برای مثال، یک کوپلینگ که یک موتور را به یک پمپ یا یک کمپرسور متصل می کند.
کوپلینگ شفت می تواند هرگونه ضربه یا ارتعاش را از عنصر محرک به عنصر رانده صاف کند. این ویژگی باعث کاهش سایش قطعات و افزایش طول عمر راه اندازی می شود.
ناهماهنگی بین شفت ها می تواند ناشی از اشتباهات اولیه نصب باشد یا ممکن است در طول زمان به دلایل دیگر ایجاد شود. اکثر کوپلینگ ها می توانند درجاتی از ناهماهنگی (محوری، زاویه ای و موازی) بین شفت ها را در خود جای دهند.
یک کوپلینگ شفت همچنین می تواند جریان گرما را بین شفت های متصل قطع کند. اگر محرک اصلی در حین کار تمایل به گرم شدن داشته باشد، ماشین آلات سمت محرک از قرار گرفتن در معرض این گرما محافظت می شود.
کوپلینگ های ویژه ای که به عنوان کوپلینگ مکانیکی ایمنی اضافه بار شناخته می شوند با هدف حفاظت از اضافه بار طراحی شده اند. با تشخیص وضعیت اضافه بار، این کوپلینگ های محدود کننده گشتاور، اتصال بین دو شفت را قطع می کنند. آنها برای محافظت از ماشین های حساس یا می لغزند یا قطع می شوند.
کوپلینگ ها دارای اشکال و اندازه های مختلف هستند. برخی از آنها برای برنامه های عمومی عالی کار می کنند، در حالی که برخی دیگر به صورت سفارشی برای سناریوهای واقعا خاص طراحی شده اند.
برای انتخاب آگاهانه، آگاهی از قابلیت ها و تفاوت های بین انواع مختلف کوپلینگ ها مهم است. در این بخش اطلاعاتی در مورد انواع کوپلینگ های زیر و نحوه کار آنها ارائه می شود:
همانطور که از نام آن پیداست، یک کوپلینگ صلب اجازه حرکت نسبی کمی بین شفت ها را می دهد . هنگامی که تراز دقیق لازم است، مهندسان کوپلینگ های صلب را ترجیح می دهند.
هر کوپلینگ شفتی که بتواند هر حرکت نامطلوب شفت را محدود کند به عنوان کوپلینگ صلب شناخته می شود و بنابراین، یک اصطلاح چتری است که شامل کوپلینگ های خاص مختلف می شود . برخی از نمونه های این نوع کوپلینگ شفت عبارتند از کوپلینگ آستینی، فشاری و فلنجی .
هنگامی که یک کوپلینگ سفت و سخت برای اتصال دو شفت تجهیزات استفاده می شود، آنها به عنوان یک محور عمل می کنند. کوپلینگ های صلب در کاربردهای عمودی مانند پمپ های عمودی کاربرد دارند.
آنها همچنین برای انتقال گشتاور در کاربردهای با گشتاور بالا مانند توربین های بزرگ استفاده می شوند. آنها نمی توانند از کوپلینگ های انعطاف پذیر استفاده کنند، و از این رو، توربین های بیشتری در حال حاضر از کوپلینگ های صلب بین سیلندرهای توربین استفاده می کنند. این آرایش تضمین می کند که شفت توربین به عنوان یک روتور پیوسته عمل می کند.
هر کوپلینگ شفتی که بتواند درجاتی از حرکت نسبی بین شفتهای تشکیل دهنده اجازه دهد و ایزوله ارتعاش را فراهم کند، به عنوان کوپلینگ انعطافپذیر شناخته میشود. اگر شفت ها همیشه به طور کامل تراز بودند و ماشین ها در حین کار حرکت یا ارتعاش نمی کردند، نیازی به کوپلینگ انعطاف پذیر نبود.
متأسفانه، ماشینها در واقعیت اینگونه عمل نمیکنند و طراحان باید با تمام مسائل فوق در طراحی ماشین دست و پنجه نرم کنند. به عنوان مثال، ماشین های تراش CNC دارای دقت و سرعت بالایی برای انجام عملیات پردازش با سرعت بالا هستند. کوپلینگ های انعطاف پذیر می توانند عملکرد و دقت را با کاهش لرزش و جبران ناهماهنگی بهبود بخشند.
این کوپلینگها میتوانند میزان سایش و پارگی ماشینها را با نقص و دینامیک که تقریباً بخشی از هر سیستمی است کاهش دهند. به عنوان یک امتیاز اضافی، نصب آنها معمولاً آسان است و عمر کاری طولانی دارند.
“کوپلینگ انعطاف پذیر” نیز یک اصطلاح چتر است و بسیاری از کوپلینگ های خاص را تحت نام خود در خود جای می دهد. این کوپلینگ ها اکثریت انواع کوپلینگ های مورد استفاده امروزی را تشکیل می دهند. برخی از نمونه های محبوب کوپلینگ های انعطاف پذیر عبارتند از: کوپلینگ دنده، اتصال جهانی و کوپلینگ اولدام.
کوپلینگ آستین ساده ترین نمونه کوپلینگ سبک سخت است. از یک آستین چدنی (سیلندر توخالی) یا آستین تشکیل شده است. قطر داخلی آن برابر با قطر خارجی شفت های متصل است. برای محدود کردن حرکت نسبی و جلوگیری از لغزش بین شفت ها و آستین ها از یک کلید سر گیب استفاده می شود.
برخی از کوپلینگ ها و شفت ها دارای سوراخ های رزوه ای هستند که در مونتاژ با هم مطابقت دارند تا از هرگونه حرکت محوری شفت ها جلوگیری شود. انتقال نیرو از یک شفت به شفت دیگر از طریق آستین، کلید و کلید انجام می شود. این کوپلینگ شفت برای گشتاورهای سبک تا متوسط استفاده می شود.
کوپلینگ آستین دارای قطعات متحرک کمی است، تا زمانی که تمام قطعات با در نظر گرفتن مقادیر گشتاور مورد انتظار طراحی شده باشند، آن را به یک انتخاب محکم تبدیل می کند.
برای مونتاژ راحت تر، آستین در کوپلینگ آستین را می توان به دو قسمت تقسیم کرد. با انجام این کار، تکنسین دیگر نیازی به جابجایی محورهای متصل برای مونتاژ یا جداسازی یک کوپلینگ ندارد.
این همان چیزی است که کوپلینگ اسپلیت ماف یا کوپلینگ فشرده سازی است. دو نیمه آستین با استفاده از ناودانی یا پیچ و مهره در جای خود ثابت می شوند.
مشابه کوپلینگ آستین، این کوپلینگ ها نیرو را از طریق کلید انتقال می دهند. کوپلینگ اسپلیت ماف در کاربردهای سنگین استفاده می شود.
در کوپلینگ های فلنجی، یک فلنج روی هر یک از شفت هایی که قرار است متصل شوند، لغزنده می شود. فلنج ها از طریق ناودانی یا پیچ و مهره به یکدیگر و توسط یک کلید روی شفت محکم می شوند. استفاده از پیچ های تنظیم یا یک کلید مخروطی تضمین می کند که توپی فلنج به سمت عقب نمی لغزد و رابط های شفت را آشکار نمی کند.
یکی از فلنج ها دارای یک حلقه بیرون زده بر روی صورت خود است، در حالی که دیگری دارای یک فرورفتگی معادل برای قرار دادن آن است. این نوع ساختار به فلنج ها (و به نوبه خود، شفت ها) کمک می کند تا بدون ایجاد هیچ گونه فشار نامناسب بر روی شفت ها، تراز خود را حفظ کنند.
کوپلینگ فلنج در کاربردهای متوسط تا سنگین استفاده می شود. آنها می توانند مهر و موم موثری بین دو لوله ایجاد کنند و از این رو، علاوه بر انتقال نیرو، در سیستم های سیال تحت فشار استفاده می شوند. کوپلینگ های فلنج سه نوع عمده دارند:
کوپلینگ دنده ای بسیار شبیه به کوپلینگ فلنجی است. با این حال، این یک نوع کوپلینگ انعطاف پذیر است و می تواند برای شفت های غیر خطی استفاده شود. کوپلینگهای دنده دارای انحراف زاویهای حدود 2 درجه و ناهماهنگی موازی 0.25 تا 0.5 میلیمتر هستند.
راه اندازی برای کوپلینگ های دنده شامل دو توپی (با دندانه های چرخ دنده خارجی)، دو آستین فلنج (با دندانه های چرخ دنده داخلی)، مهر و موم (رینگ های O و یک واشر) و بست های مبله است.
انتقال نیرو بین دو سر کوپلینگ از طریق چرخ دنده های داخلی و خارجی در کوپلینگ دنده انجام می شود.
کوپلینگ های دنده ای قادر به انتقال گشتاور بالا هستند. در نتیجه، آنها در کاربردهای سنگین کاربرد پیدا می کنند. آنها برای عملکرد بهینه نیاز به روانکاری دوره ای (گریس) دارند.
زمانی که دو شفت موازی نباشند و با زاویه کوچکی قطع شوند، از یک اتصال جهانی استفاده می کنیم. این مفصل میتواند ناهماهنگی زاویهای کوچک را داشته باشد در حالی که ظرفیت انتقال گشتاور بالایی را فراهم میکند.
مفصل یونیورسال شامل یک جفت لولا است که از طریق یک شفت متقاطع متصل شده اند. دو لولا در زاویه 90 درجه نسبت به یکدیگر قرار گرفته اند. شفت متقاطع این جهت را حفظ می کند و همچنین وظیفه انتقال نیرو را بر عهده دارد. اتصال جهانی یک جفت با سرعت ثابت نیست، به عنوان مثال، محورهای محرک و محرک با سرعت های مختلف می چرخند.
آنها در انواع برنامه های مختلف کاربرد پیدا می کنند، از این رو نام آن ها است. محبوب ترین استفاده از اتصالات جهانی در گیربکس و دیفرانسیل خودرو است.
کوپلینگ اولدام یک کوپلینگ شفت ویژه است که منحصراً برای انحراف شفت جانبی استفاده می شود. هنگامی که دو شفت موازی هستند اما به صورت هم خط نیستند، کوپلینگ اولدام مناسب ترین است.
این طرح شامل دو فلنج است که روی شفت می لغزند و یک قسمت میانی که به دیسک مرکزی معروف است. دیسک مرکزی دارای یک بند در هر صورت است. دو تیغه در واقع برآمدگی های مستطیلی هستند که عمود بر یکدیگر هستند و در شیارهایی که در فلنج های هر طرف بریده شده اند قرار می گیرند.
فلنج ها از طریق کلیدها به شفت ثابت می شوند. بنابراین، انتقال نیرو از شفت محرک به کلید فلنج به دیسک مرکزی و سپس از طریق فلنج دوم به شفت محرک انجام می شود.
کوپلینگ اولدهام برای سناریوهایی که در آن یک افست موازی بین دو شفت وجود دارد ایده آل است. چنین ناهماهنگی موازی می تواند در مواردی رخ دهد که انتقال نیرو بین شفت ها در ارتفاعات مختلف مورد نیاز است. هنگامی که محورها در حرکت هستند، دیسک مرکزی به جلو و عقب می رود و برای تغییرات جانبی تنظیم می شود.
کوپلینگ های دیافراگمی، کوپلینگ های شفت همه جانبه عالی هستند. آنها می توانند ناهماهنگی موازی و همچنین ناهماهنگی زاویه ای و محوری زیاد را در خود جای دهند. همچنین قابلیت گشتاور بالایی دارند و می توانند گشتاور را در سرعت های بالا بدون نیاز به روغن کاری انتقال دهند.
کوپلینگ دیافراگمی در سبک ها و اندازه های مختلف موجود است. این سازه از دو دیافراگم تشکیل شده است که یک عضو میانی بین آنها وجود دارد. دیافراگم اساساً یک یا چند صفحه انعطاف پذیر یا غشا فلزی است که فلنج های محرک روی شفت ها را از طریق پیچ و مهره های دو طرف به عضو میانی متصل می کند.
کوپلینگ های دیافراگمی در ابتدا برای محورهای محرک هلیکوپتر توسعه یافتند. اما در طول سال ها، آنها در سایر تجهیزات چرخشی نیز کاربرد زیادی پیدا کرده اند. به دلیل عملکرد سرعت بالا، بیشتر در توربوماشینها مورد استفاده قرار میگیرند. کاربردهای امروزی شامل توربین، کمپرسور، ژنراتور، هواپیما و غیره می شود.
کوپلینگ فک یک جفت خم کننده مواد است. در کاربردهای عمومی انتقال توان کم و کنترل حرکت کاربرد دارد. می تواند هر گونه ناهماهنگی زاویه ای را در خود جای دهد. مشابه کوپلینگ های دیافراگمی، کوپلینگ های فکی نیازی به روانکاری ندارند.
این کوپلینگ از دو توپی با آرواره های به هم پیوسته تشکیل شده است که در یک عنکبوت الاستومری قرار می گیرند. عنکبوت معمولاً از آلیاژهای مس ، پلی اورتان، هیرتل یا NBR ساخته شده و وظیفه انتقال گشتاور را بر عهده دارد.
با توجه به ماهیت کشسانی عنکبوت، برای انتقال بارهای ضربه ای مناسب است. همچنین می تواند نیروهای ارتجاعی و ارتعاش را به خوبی کاهش دهد.
مهندسان از کوپلینگ های فکی در کاربردهایی مانند کمپرسورها، دمنده ها، میکسرها و پمپ ها استفاده می کنند.
کوپلینگ پرتو یک کوپلینگ ماشینکاری شده است که انعطاف پذیری بالایی را از نظر ناهماهنگی موازی، محوری و زاویه ای ارائه می دهد. این یکی از بهترین کوپلینگ های انتقال قدرت کم است.
کوپلینگ سبک تیر دارای ساختار استوانه ای با برش های مارپیچ است. ویژگیهای این برشها، مانند سرب و تعداد شروعها، میتواند برای ارائه قابلیتهای ناهماهنگی در درجات مختلف تغییر یابد. در واقع مهندسان می توانند این تغییرات را بدون به خطر انداختن یکپارچگی سازه انجام دهند زیرا از یک قطعه ساخته شده است. بنابراین، نام دوم برای کوپلینگ پرتو، جفت مارپیچی است.
در اصل، کوپلینگ های تیر در واقع تیرهای انعطاف پذیر منحنی هستند. آنها در نسخه های تک پرتو و چند پرتو موجود هستند. کوپلینگ های چند پرتو می توانند ناهماهنگی موازی بیشتری را نسبت به کوپلینگ های تک پرتو کنترل کنند.
کوپلینگ پرتو برای کاربردهای کم بار مناسب تر است زیرا باد پیچشی می تواند یک مشکل واقعی باشد. بنابراین، در سروو موتورها و کنترل حرکت در رباتیک استفاده می شود.
کوپلینگ سیال نوع خاصی است که از سیال هیدرولیک برای انتقال گشتاور از یک شفت به شفت دیگر استفاده می کند.
کوپلینگ شفت شامل یک پروانه متصل به شفت محرک و یک دونده متصل به شفت محرک است. کل چیدمان در یک محفظه ثابت است که به آن پوسته نیز میگویند.
هنگامی که محور محرک می چرخد، پروانه سیال را شتاب می دهد و سپس با تیغه های رانر تماس پیدا می کند. سپس سیال انرژی مکانیکی خود را به رانر منتقل می کند و با سرعت کم از تیغه ها خارج می شود.
کوپلینگ سیال در انتقال خودرو، نیروی محرکه دریایی، لوکوموتیو و برخی کاربردهای صنعتی با بارگذاری چرخه ای ثابت استفاده می شود.
کوپلینگ شفت جزء جدایی ناپذیر سیستم های کنترل حرکت و انتقال قدرت است. آنها مزایای باورنکردنی را ارائه می دهند و در صورت استفاده صحیح با بسیاری از مسائل مونتاژ و محیط سرویس مبارزه می کنند.
برای این کار طراحان باید فاکتورهای زیادی را در نظر بگیرند تا انتخاب درستی داشته باشند. آگاهی از آنها به کاهش موارد شکست کوپلینگ و بهبود قابلیت های سیستم کمک می کند. این عوامل عبارتند از:
اکثر سازندگان از گشتاور نامی به عنوان مبنایی برای طبقه بندی کوپلینگ استفاده می کنند. مقدار گشتاور بستگی به این دارد که آیا کوپلینگ برای کنترل حرکت یا کاربردهای انتقال قدرت استفاده می شود. اولی در مقایسه با دومی دارای گشتاور و بار کمتری است. دانستن سطوح گشتاور مورد انتظار در یک برنامه، انتخاب کوپلینگ مناسب را محدود می کند.
برنامه های مختلف نیازهای تراز متفاوتی دارند. به طور مشابه، برخی از کوپلینگهای شفت فقط میتوانند یک نوع ناهماهنگی را در خود جای دهند، در حالی که برخی دیگر میتوانند چندین نوع را مدیریت کنند.
سازندگان همچنین محدودیت های ناهماهنگی را برای انواع مختلف ناهماهنگی برای هر کوپلینگ ذکر می کنند. این توجه به محدود کردن بیشتر جستجو و جفت کردن کوپلینگ مناسب با ماشین مناسب کمک می کند.
هر کوپلینگ همچنین دارای حداکثر RPM مجاز است. این محدودیت با کوپلینگ شفت نیز منتشر می شود. کوپلینگ های همه منظوره را نمی توان همانطور که برای کاربردهای RPM بالا استفاده کرد. کوپلینگ های RPM بالا برای اطمینان از سرویس ایمن، روان و بدون نویز نیاز به بالانس استاتیک و دینامیکی دارند.
چنین طرح های متعادلی با ماشین کاری دقیق و توزیع مناسب بست ایجاد می شود. استفاده از RPM مورد انتظار به عنوان معیار می تواند به انتخاب صحیح کوپلینگ کمک کند.
گاهی اوقات، شرایط سرویس ممکن است از روغن کاری مجدد مکرر کوپلینگ های شفت که به آن نیاز دارند جلوگیری کند. از سوی دیگر، برخی از کوپلینگ های شفت بدون نیاز به روغن کاری در طول عمر خود طراحی می شوند.
اگر گشتاور مورد نیاز کم باشد، نسخه های اصلاح شده کوپلینگ های معمولی نیز موجود است. این نسخه ها با روانکاری فلز روی فلز یا ترکیب فلز و پلاستیک عرضه می شوند تا روغن کاری را به طور کلی حذف کنند. طراحان باید با ارزیابی شرایط خدمات و نیازهای برنامه، انتخاب کوپلینگ مناسب را انجام دهند.
1 شهریور 1403
پوشش پودری پوشش پودری یکی از رایج ترین روش های تصفیه سطح در صنعت فلز سازی است. این به قطعه یا محصول یک روکش زیبایی شناسی می بخشد که همچنین از آن در برابر انواع سایش مواد محافظت می کند. ورق تفلون به دلیل خواصی مانند ضریب سایش کم، مقاومت در برابر حرارت تا 260 درجه، مقاومت […]
1 شهریور 1402
فلز مولیبدنوم در کجا استفاده می شود؟ مولیبدنوم (Mo)، عنصر شیمیایی، فلز نسوز خاکستری نقره ای از گروه 6 (VIb) جدول تناوبی، که برای ایجاد استحکام برتر به فولاد و سایر آلیاژها در دمای بالا استفاده می شود. مولیبدنوم در طبیعت به صورت آزاد یافت نمی شود. عنصری نسبتاً کمیاب، تقریباً به اندازه تنگستن فراوان […]
28 دی 1403
تغییرات آب و هوا و آتش سوزی های جنگلی آتش سوزی های جنگلی همیشه بخشی از چرخه طبیعی در بسیاری از اکوسیستم ها بوده است. این آتشسوزیها نه تنها مناطق وسیعی از زمین و دارایی را نابود میکند، بلکه تهدیدهای قابل توجهی برای زندگی انسان، حیات وحش و محیطزیست نیز به همراه دارد. در حالی […]
طراحی و توسعه توسط طراحی سایت اصفهان و سئو سایت اصفهان – آیسو دیزاین
قوانین سایت_____حفظ حریم خصوصی
