توضیح مختصر راجع به کوپلینگ

در واقع کوپلینگ در صنعت، یک عنصر مهم در اتصال و انتقال حرکت و قدرت بین دو شفت مجزا است. این قطعات در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌ گیرند از جمله صنایع مکانیکی، صنعت خودرو، صنایع نفت و گاز، صنایع برق، الکترونیک و غیره. در ادامه درباره ی این قطعه ی صنعتی صحبت خواهیم کردکوپلینگ به معنی اتصال دهنده دو قطعه می‌ باشد.

مزایای کوپلینگ

کوپلینگ‌ها قادر به جذب لرزش‌ ها و شوک‌ های ناشی از عملکرد ماشین‌ آلات هستند. این ویژگی می‌ تواند از خرابی آسیب به سایر اجزا جلوگیری کند و عمر مفید تجهیزات را افزایش دهد انتقال حرکت و قدرت از یک شفت به دیگر. این قابلیت به صنایعی که نیاز به انتقال قدرت و گشتاور بین اجزای مختلف دارند. کوپلینگ‌ های سخت، انعطاف پذیری کمی دارند. 

کاربرد کوپلینگ

1-بهترین وسیله برای انتقال نیرو از یک شفت در حرکت به شفتی دیگر، است.

2-برای اتصال دو قطعه که به طور جداگانه تولید شده‌ اند، می‌ توان از کوپلینگ استفاده کرد.

3-برای ایجاد انعطاف‌ پذیری بیشتر هنگام انتقال نیرو، مخصوصا هنگامی که محدودیت فضا وجود دارد؛ مورد استفاده قرار می گیرد

وظایف کوپلینگ

1-انتقال قدرت‌ از یک محور به محور دیگر

2-از بین بردن خطاهای ناشی از همراستا نبودن محورها

3-جذب ارتعاشات

4- نصب اسان و پر قدرت است

انواع کوپلینگ

به دلیل استفاده گسترده از کوپلینگ دنده ای در صنایع مختلف، آن ها را در انواع مختلفی می سازند تا کارایی بیشتری داشته باشند. در واقع کوپلینگ ها را با توجه به راستای قرار گیری شفت ها نسبت به یکدیگر در انواع کوپلینگ فنری مختلف طراحی و تولید می کنند و شما هم در هنگام خرید و استفاده از این قطعه حتماً باید به راستای قرار گیری شفت ها توجه داشته باشید.کوپلینگ به معنی اتصال دهنده است

تعریف کوپلینگ

در واقع این قطعه صنعتی، به انتهای دو شفت متصل می شود و به عنوان وسیله ای برای انتقال نیرو کاربرد دارد. کوپلینگ‌ ها معمولاً در حین کار کردن، اتصال را قطع نمی‌ کنند یا اجازه نمی ‌دهند که کوپلینگ از شفت ‌جدا شود، کوپلینگ‌ هایی وجود دارند که در صورت تجاوز از حد کوپلینگ دنده‌ای یکی از انواع کوپلینگ ها برای انتقال گشتاور است . این کوپلینگ نیز مانند دیگر انواع کوپلینگ‌ها توان تحمل ناهمراستایی دورانی، زاویه ای و محوری را تا حدودی دارا است. میزان تحمل ناهم‌راستایی در این توع کوپلینگ ها به شکل، میزان لقی و زاویه فشار دنده ها بستگی دارد.کوپلینگ های دنده‌ ای عموما برای محدوده وسیعی از توان، گشتاور و دمای کاری مناسب هستند. با این حال کوپلینگ‌های دنده‌ ای که عمدتا توسط شرکت های سازنده به صورت پیش ساخته ارائه می شوند برای توان‌های تا حدود 4/2 مگاوات عرضه می شوند. دور این کوپلینگ ها می تواند از 1600 دور برای توان‌های بالا تا 6500 دور بر دقیقه برای توان های کمتر از 75 کیلووات باشد. این کوپلینگ‌ ها قابلیت تحمل گشتاور تا بیش از 320,000 نیوتن متر را دارند.کوپلینگ‌ های دنده ای توان تحمل ناهمراستایی زاویه‌ ای تا 1 درجه برای هر هاب را دارا هستد. این نوع کوپلینگ‌ها قابلیت تحمل ناهمراستایی محوری یک تا 5 میلی متر را داشته و ناهم‌راستایی افقی را نهایتاً تا 2 میلی متر و در شرایط خاص تا 5 میلی متر را تحمل می کنند.

کوپلینگ دنده ای

کوپلینگ دنده ای به عنوان واسطه ای بین دو محور به کار می‌رود تا نیروی حاصل از یک محور را به محور دیگر منتقل کند. این قطعه به صورت فیزیکی به دو دنده متصل می‌شود و با ایجاد اتصال محکم و هماهنگی در حرکت آن‌ها، انتقال نیرو و حرکت را به خوبی انجام می‌دهد.
اهمیت کوپلینگ دنده ای در صنعت مکانیکی بسیار بالاست. با استفاده از این قطعه، ماشین‌آلات و دستگاه‌ها به طور صحیح و بهینه عمل می‌کنند. اگر کوپلینگ دنده ای به درستی عمل نکند یا خراب شود، ممکن است عملکرد دستگاه تحت تأثیر قرار گیرد و در برخی موارد حتی ممکن است باعث خرابی و ضررهای جدی شود.

بنابراین، بررسی و آشنایی کامل با کوپلینگ دنده ای و عملکرد آن برای هر فردی که در صنعت مکانیکی فعالیت می‌کند بسیار ضروری است. در ادامه این مقاله، با اصول و عملکرد کوپلینگ دنده ای آشنا شده و همچنین به بررسی مزایا و کاربردهای آن پرداخته خواهد شد.

مزایای کوپلینگ دنده ای

گشتاور، ممکن است مشکل ایجاد کننداز مزایای اصلی کوپلینگ دنده ای می‌توان به انتقال قدرت و گشتاور بالا، دقت و صحت بالا در انتقال نیرو، عمر طولانی و عملکرد پایدار، و قابلیت تطبیق با شرایط مختلف اشاره کرد. این سیستم همچنین از لحاظ فضایی کمتری نسبت به سایر روش‌های انتقال قدرت استفاده می‌شود و به دلیل عدم استفاده از سیم‌ها و بلبرینگ‌ها، برخلاف سایر سیستم‌ها، از انرژی کمتری استفاده می‌کند.

کوپلینگ دنده ای از دو اتصال دهنده منعطف ساخته شده که هریک به یک شفت ثابت متصل هستند. شفت دیگری به نام اسپیندل این اتصالات را به هم وصل می‌کند و می‌تواند حرکت کوپلینگ را مدیریت نماید. به طور کلی هر کدام از این شفت‌های ثابت دارای یک سری دنده‌های داخلی یا خارجی هستند

فایده کوپلینگ

کوپلینگ های دنده‌ ای عموما برای محدوده وسیعی از توان، گشتاور و دمای کاری مناسب هستند. با این حال کوپلینگ‌های دنده‌ ای که عمدتا توسط شرکت های سازنده به صورت پیش ساخته ارائه می شوند برای توان‌های تا حدود ۴/۲ مگاوات عرضه می شوند. دور این کوپلینگ ها می تواند از ۱۶۰۰ دور برای توان‌های بالا تا ۶۵۰۰ دور بر دقیقه برای توان های کمتر از ۷۵ کیلو وات باشد. این کوپلینگ‌ ها قابلیت تحمل گشتاور تا بیش از ۳۲۰,۰۰۰ نیوتن متر را دارند

سایر کوپلینگها

هر کوپلینگ دنده ای از یک جفت چرخ‌دنده داخلی/خارجی با نسبت دنده شکیل می‌شود. کناره دنده‌ها و قطر بیرونی چرخ‌دنده خارجی دارای تاج هستند تا ناهم‌ترازی بین دو چرخ‌دنده را پوشش دهند. از نظر مکانیکی، چرخ‌دنده‌ها معادل با هرز‌گرد دوار با پروفایل اصلاح شده می‌باشند. به دلیل اندازه نسبتا بزرگ دندانه‌ها، به آن‌ها چرخ‌دنده گفته می‌شود..

 کوپلینگ‌های دنده‌ای و مفصل‌های یونیورسال دارای کاربردهای مشابهی هستند. کوپلینگ‌ دنده‌ای دارای دانسیته گشتاور بالاتری نسبت به مفصل‌های یونیورسال هستند و مناسب برای یک فضای محدود طراحی شده‌اند؛ در حالی که مفصل‌های یونیورسال دارای انتقال ارتعاش پایین‌تری هستند. حد دانسیته گشتاور در مفصل‌های یونیورسال به وسیله سطح مقطع قطعه صلیبی و یوغ محدود می‌شود. دنده‌های چرخ‌دنده

دیگر کاربرد های کوپلینگ

در یک کوپلینگ دنده‌ای دارای لقی بالایی هستند که امکان وجود ناهم‌ترازی زاویه‌ای را فراهم می‌کند. لقی بیش از حد می‌تواند به ارتعاش کمک کند.

به طور کلی کوپلینگ‌های دنده‌ای دارای ناهم‌ترازی زاویه‌ای محدودی هستند؛ به این معنی که زاویه اسپیندل و نسبت به محور شافت‌های متصل 4-5 درجه است. مفصل‌های یونیورسال امکان ناهم‌ترازی بالاتر را فراهم می‌کنند. بیشتر انواع کوپلینگ های دنده­ ای دارای دو عدد پوسته در دو طرف کوپلینگ هستند. اما برخی از سازندگان دارای طراحی متفاوتی هستند. کوپلینگ دنده­ای طراحی شده توسط آنها دارای یک عدد پوسته است که دو انتهای آن دنده داشته و دو عدد هاب درون این پوسته قرار می­گیرد. بالطبع در این نوع طراحی نیازی به پیچ برای نصب کوپلینگ نمی ­باشد.

هدف اصلی کوپلینگ

هدف اصلی از کاربرد کوپلینگ‌ها، اتصال دو قطعه برای انتقال نیرو از یکی به دیگری و نهایتا تبدیل نیرو به حرکت است. مثلا ممکن است در یک ماشین صنعتی به دنبال اتصال سروو موتور به یک شفت باشیم.

هدف دیگر، جذب ناهماهنگی است. در برخی موارد ممکن است هنگام نصب کوپلینگ‌ها خطا وجود داشته باشد و یا ممکن است درایور و قطعه متصله به آن از نظر ارتفاع یا موازی بودن، کاملا تراز نباشند که این امر موجب فشار و سایش بیشتر بین قطعات و در نتیجه کاهش عمر مفید آنها می‌شود.

در این مواقع، یک کوپلینگ این آثار مخرب را جذب می‌کند و از آسیب به قطعات جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، ممکن است در طراحی قطعات صنعتی، خطاهای بسیار کوچکی در اندازه، بعد، اتصالات و … وجود داشته باشد

برای انتقال نیرو از یک شفت در حرکت به شفتی دیگر، بهترین وسیله کوپلینگ است.

برای اتصال دو قطعه که به طور جدگانه تولید شده‌اند می‌توان از کوپلینگ استفاده کرد.

برای ایجاد انعطاف‌پذیری بیشتر هنگام انتقال نیرو، مخصوصا هنگامی که محدودیت فضا وجود دارد.

برای کاهش تکانش و ضربه‌های ناشی از حرکت بین دو قطعه صنعتی می‌توان از کوپلینگ‌ها استفاده کرد

کوپلینگ ماف

کوپلینگ ماف که به آن گیره‌ای هم می‌گویند نوعی سیلندر توخالی ضخیم است. طراحی ماف به گونه‌ای است که شفت کاملا در آستین قرار بگیرد. کوپلینگ‌های گیره‌ای به دو صورت یکپارچه و دوپارچه تولید و عرضه می‌شوند. همچنین برای جلوگیری از حرکت طولی کوپلینگ هنگام اتصال دو شفت به یکدیگر، دو یا چند سوراخ رزوه دار در انتهای شافت‌ها قرار می‌دهند. ماف قطعات چندان پیچیده‌ای ندارد و ساخت آن به راحتی امکان پذیر است. کاربرد کوپلینگ ماف در مواردی است که شفت‌ها کاملا موازی یکدیگر هستند و به هیچ ترازی نیاز ندارند و همچنین ظرفیت حمل بار، سبک تا.

کوپلینگ فلنچی یکی از پرکاربردترین کوپلینگ‌ها محسوب می‌شود. دلیل استفاده نسبتا زیاد این است که قیمت این مدل در مقایسه با سایرین، پایین است و البته قدرت انتقال گشتاورهای زیادی هم دارد. در دو طرف کوپلینگ فلنجی تعداد مساوی سوراخ‌های رزوه دار ایجاد شده است که برای اطمینان از نوسان کمتر کوپلینگ هنگام حرکت شفت‌ها ساخته شده است.