Théorie de base de la sélection des matériaux de couplage
Un accouplement est un connecteur spécial qui relie un arbre rotatif (tel qu'un moteur ou une pompe) à chaque extrémité. Le choix du matériau dépend de l'utilisation prévue de l'accouplement et des conditions de fonctionnement.
Analysons quel matériau de couplage est adapté à chaque condition de fonctionnement.
1. Quel couple cet accouplement doit-il transmettre ?
Pour les travaux légers et à faible consommation d'énergie (tels que le matériel de bureau) : le plastique ordinaire ou l'alliage d'aluminium feront l'affaire. Ils sont bon marché et légers.
Pour les travaux lourds et à haute énergie-(tels que les grues et les grandes pompes à eau) : utilisez de l'acier résistant ou de l'acier allié (tel que 42CrMo). Cela garantit qu'il ne se cassera pas.
2. Quel est l'environnement de fonctionnement de ce couplage ?
Pour les environnements normaux : utilisez de l’acier ordinaire, peignez la surface pour éviter la rouille.
Pour les environnements humides et corrosifs (tels que les zones côtières et les usines chimiques) : Utiliser de l'acier inoxydable. L’acier ordinaire rouille et pourrit rapidement.
3. Cet accouplement sera-t-il soumis à des chocs fréquents ?
Pour une rotation fluide : La plupart des matériaux conviennent.
Pour les chocs et les vibrations élevés : un accouplement avec unélément élastiqueest nécessaire pour fournir un amorti. Les plastiques techniques tels que le nylon et le polyuréthane sont des matériaux d'éléments élastiques couramment utilisés. Ils absorbent l'énergie et amortissent comme du caoutchouc, protégeant l'équipement des deux côtés.
4. Cet accouplement doit-il tourner très rapidement ?
Pour basse vitesse : Les exigences matérielles ne sont pas élevées. Vitesses très élevées : Premièrement, le matériau doit être léger (par exemple, un alliage d'aluminium). S'il est trop lourd, la force centrifuge sera trop importante et l'accouplement s'effondrera. Deuxièmement, le matériau doit être très uniforme pour assurer un couplage équilibré. Sinon, la machine entière vibrera violemment à grande vitesse.
5. Cet accouplement doit-ilcompenser le désalignement entre les deux arbres?
Si une grande flexibilité est requise (par exemple, si les fondations de la machine sont instables et que l'alignement est difficile), un élément flexible est souvent requis au milieu de l'accouplement. Cet élément est généralement constitué de caoutchouc ou de polyuréthane, qui peut se plier et se déformer pour s'adapter à un désalignement.
Si une grande flexibilité n'est pas requise, un accouplement à engrenages à tambour peut s'adapter à un léger désalignement entre les deux arbres en engrenant les bagues d'engrenage intérieures et extérieures.
Matériaux de couplage
1. Acier
Acier au carbone ordinaire et acier allié (tels que l'acier 45# et l'acier 42CrMo)
Caractéristiques : Extrêmement solide, haute résistance et durable
Applicable : presque tous les principaux composants des accouplements qui doivent transmettre un couple élevé. Par exemple, la couronne dentée d'unaccouplement à tambour, le diaphragme métallique d'un accouplement à membrane et le corps d'un accouplement rigide sont généralement en acier.
2. Acier inoxydable
Caractéristiques : Ses principaux avantages sont la résistance à la rouille et à la corrosion, ainsi qu’une bonne résistance.
Applicable : Machines alimentaires, équipements médicaux, pompes chimiques, navires et zones côtières, entre autres environnements humides et corrosifs. Par exemple, les mélangeurs des usines alimentaires nécessitent des raccords en acier inoxydable pour garantir l'hygiène et la résistance à la rouille.
3. Fonte
Caractéristiques : Pas cher ! Convient au moulage de formes complexes et offre d'excellentes propriétés d'amortissement des vibrations. Cependant, il est relativement fragile et peu résistant aux chocs.
Applicable : applications à faibles vitesses, charges lourdes et faibles vibrations, telles que les accouplements rigides (tels que les accouplements à bride) dans les machines-outils plus anciennes ou les machines lourdes. L'acier est désormais remplacé dans de nombreuses applications.
4. Alliage d'aluminium
Caractéristiques : Extrêmement léger ! Excellente dissipation thermique. Cependant, sa résistance n’est pas aussi bonne que celle de l’acier.
Applications : équipements à grande vitesse-, tels que ventilateurs, centrifugeuses et servomoteurs dans les machines-outils CNC. Son poids léger réduit la force centrifuge générée à des vitesses élevées, ce qui permet un fonctionnement plus fluide. Il est également couramment utilisé dans les équipements-sensibles au poids, tels que les drones.
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