چرخ دنده های کوپلینگ: انواع، راهنمای انتخاب و روانکاری

چگونه چرخ دنده های کوپلینگ گشتاور را بین شفت های نامرتب منتقل می کنند

دو توپی با دندانه‌های چرخ دنده خارجی، پیچیده شده توسط آستینی که دندان‌های داخلی منطبق را حمل می‌کند - این هندسه هسته پشت هر چرخ دنده کوپلینگ است. گشتاور به جای اتصال پیچی سفت و سخت از دندان های مشبک عبور می کند، و فاصله تعبیه شده در آن مش چیزی است که به کوپلینگ اجازه می دهد بدون انتقال تنش خمشی به شفت های متصل، ناهماهنگی را جذب کند.

سه نوع ناهماهنگی در تاسیسات واقعی ظاهر می شود: زاویه ای، جایی که خطوط مرکزی شفت در یک زاویه به هم می رسند. افست موازی، جایی که موازی هستند اما کواکسیال نیستند. و محوری، جایی که انتهای شفت در حین کار از هم نزدیکتر یا دورتر می شوند. یک دنده کوپلینگ مناسب هر سه را به طور همزمان کنترل می کند، در محدوده هایی که به طور قابل توجهی بر اساس مشخصات دندان متفاوت است - جایی که تصمیمات انتخاب واقعاً در آن گرفته می شود.

دندانه مستقیم در مقابل پروفیل چرخ دنده تاجدار در مقابل درام شکل

کوپلینگ های دندانه مستقیم طرح اصلی بودند: دندان ها به موازات محور شفت بریده می شوند و با آستین جفت گیری در امتداد یک صورت صاف تماس می گیرند. آنها کار می کنند، اما تماس مسطح روی تخت باعث سایش لبه های دندان به محض وجود هرگونه انحراف زاویه ای می شود، زیرا دندان ها قبل از شروع بارگذاری لبه می توانند کمی تکان بخورند.

طرح‌های دندانه دار این مشکل را با ماشینکاری شعاع کمی در سطح دندان حل می‌کنند، بنابراین تماس در مرکز باقی می‌ماند، حتی زمانی که هاب نسبت به آستین کج می‌شود. طراحی های کوپلینگ دنده تاج دار که برای تحمل ناهماهنگی زاویه ای بالاتر ساخته شده اند معمولاً انحراف زاویه‌ای را تا حدود 1 درجه و 30 دقیقه در هر درگیری در نظر می‌گیرند، یک پرش معنی‌دار از روی تحمل کسری از درجه‌ای که دندان‌های مستقیم اجازه می‌دهند.

پروفیل‌های دندان طبلی شکل (بشکه) این را بیشتر می‌کنند و به جای یک شعاع تاج منفرد، از یک صورت دندان به‌طور پیوسته خمیده استفاده می‌کنند. این انحنا، بار را در یک منطقه تماس وسیع‌تر از طریق طیف کامل ناهماهنگی پخش می‌کند، که در کاربردهایی که بارگذاری ضربه و ارتعاش اثر ناهماهنگی معمولی را ترکیب می‌کنند، مهم‌تر است - آسیاب‌های نورد و سنگ شکن‌ها نمونه‌های معمولی هستند.

تطبیق نوع کوپلینگ دنده با بار و عدم تراز

انتخاب با دو عدد شروع می شود: گشتاوری که کوپلینگ باید حمل کند و ناهماهنگی که نصب به طور واقعی ایجاد می کند. هیچکدام نباید به طور ضعیف تخمین زده شوند - ظرفیت گشتاور کوچک کردن اندازه باعث تسریع سایش دندان می شود، در حالی که دست کم گرفتن ناهماهنگی منجر به بارگذاری زودهنگام لبه صرف نظر از اینکه کوپلینگ در غیر این صورت چقدر خوب است.

برای کاربردهایی که ترکیب ناهماهنگی متوسط ​​با بارگذاری ضربه ای یا چرخه ای - درایوهای نوار نقاله، میکسرها، تجهیزات آسیاب - یک طراحی آستین نایلونی یا ضربه گیر یک مزیت معنی دار نسبت به ساختار فولادی جامد ارائه می دهد. یک کوپلینگ چرخ دنده درام حلقه داخلی نایلونی که برای جذب ضربه طراحی شده است اوج بار منتقل شده از طریق خط محرکه را در طول افزایش ناگهانی گشتاور کاهش می دهد، که عمر مفید تجهیزاتی را که تحت بار شروع و متوقف می شوند، افزایش می دهد.

در جایی که ناهماهنگی حداقل است و اولویت تراکم گشتاور در فضای فشرده است، درام فولادی استاندارد یا طرح‌های تاج‌دار انتخابی مقرون‌به‌صرفه‌تر باقی می‌ماند - تحمل ضربه‌های اضافی یک آستین نایلونی ارزش جابه‌جایی ظرفیت گشتاور را برای درایوهای ثابت و خوب ندارد.

دنده های کوپلینگ با عملکرد ترمز یکپارچه

جرثقیل ها، بالابرها و سایر کاربردهایی که به توقف های کنترل شده نیاز دارند، به کوپلینگی نیاز دارند که به عنوان نقطه نصب سخت افزار ترمز دو برابر شود. به جای اضافه کردن یک مجموعه دیسک ترمز جداگانه در پایین دست کوپلینگ، یک طراحی دندانه دار درام با چرخ ترمز تعبیه شده سطح ترمز را مستقیماً روی بدنه کوپلینگ نگه می دارد، پیشرانه را کوتاه می کند و مجموعه ای از یاتاقان ها و تکیه گاه های اضافی را حذف می کند.

کوپلینگ های دندانه دار ساخته شده با چرخ ترمز یکپارچه به طور خاص در جرثقیل های سقفی و بالابرهای معدن رایج است زیرا طراحی ترکیبی تعداد اجزای دوار جداگانه را که نیاز به تراز و بازرسی مستقل دارند کاهش می دهد.

فواصل روانکاری و آنچه عمر سرویس را تعیین می کند

کوپلینگ‌های دنده‌ای در اثر سایش، نه خستگی، از کار می‌افتند و سرعت سایش تقریباً مستقیماً با شرایط روغن‌کاری دنبال می‌شود. کوپلینگ‌های روغن‌کاری شده با گریس معمولاً بر اساس یک برنامه زمان‌بندی مرتبط با سرعت کار و چرخه کاری نیاز به روغن‌کاری مجدد دارند - سرویس با سرعت بالا مستمر فواصل کوتاه‌تری نسبت به درایوهای متناوب با سرعت پایین دارد و نیروی گریز از مرکز در RPM بالاتر جدا شدن روغن از غلیظ‌کننده را در داخل گریس تسریع می‌کند.

روش‌های روغن‌کاری برای کوپلینگ‌های نوع دنده - انتخاب روان‌کننده، سیستم‌های مستقل در مقابل سیستم‌های عرضه‌شده خارجی، و فواصل بازرسی - در استاندارد روانکاری کوپلینگ انعطاف پذیر ANSI/AGMA ، که اکثر تولید کنندگان از آن به عنوان پایه توصیه های تعمیر و نگهداری خود استفاده می کنند.

در عمل، یک نقطه شروع معقول برای خدمات صنعتی عمومی، روغن کاری مجدد هر شش تا دوازده ماه است، که برای تاسیسات پرسرعت یا با ارتعاش بالا به صورت سه ماهه سفت می شود. این فاصله زمانی باید بر اساس وضعیت واقعی گریس در هنگام بازرسی تغییر کند، نه یک تقویم ثابت - گریسی که ذرات فلزی را نشان می‌دهد یا جدا از هم نیاز به تعویض دارد، صرف نظر از اینکه چقدر اخیراً سرویس شده است.

وقتی یک مجموعه قفل بدون کلید عملکرد بهتری از اتصال کلیددار دارد

اتصالات محوری سنتی کلیددار با گشتاور متوسط کار می‌کنند، اما خود راه‌کلید نقطه تمرکز تنش و مقدار کمی عکس‌العمل را ایجاد می‌کند که با سایش کلید و راه‌کلید افزایش می‌یابد. در کاربردهای با گشتاور بالا یا بار معکوس، این واکنش در نهایت به عنوان بازی قابل اندازه گیری بین شفت و توپی نشان داده می شود.

یک اتصال بدون کلید، توپی را از طریق اصطکاک به شفت به تنهایی، با استفاده از یک عنصر قفل مخروطی برای ایجاد فشار شعاعی یکنواخت در اطراف دور کامل شفت، می‌بندد. مجموعه‌های قفل بدون کلید برای اتصالات محوری بدون ضربه افزایش تنش ایجاد شده توسط یک راهرو را حذف کنید و بدون ساییدگی افزایشی که مفاصل کلید دار در چرخه های بارگذاری مکرر تجمع می کنند، نگه دارید.

مبادله هزینه و دقت نصب است – مجموعه‌های بدون کلید نسبت به هاب کلیددار به کنترل دقیق‌تر گشتاور در هنگام نصب نیاز دارند. برای برنامه‌هایی که در آن عکس‌العمل صفر و قدرت نگهداری طولانی‌مدت مهم‌تر از سادگی نصب است، این معاوضه به طور کلی ارزش انجام دادن دارد.

برای راهنمایی گام به گام در مورد تراز و نصب گشتاور درست در اولین بار، مراحل نصب و تراز کردن کوپلینگ دنده گام به گام دنباله ای را که اکثر نصاب ها هنگام تعویض کوپلینگ از دست می دهند، پوشش دهید.