Comprendre le terme couplage

Le terme «accouplement» est courant dans le monde de l'ingénierie, il est connu comme une pièce qui relie deux arbres ensemble afin de transmettre avec précision la puissance. La transmission se fait du côté entraînement vers le côté mené en absorbant l'erreur de montage (désalignement), etc. des deux arbres. L'accouplement est utilisé dans presque toutes les machines industrielles qui nécessitent des transmissions de puissance, telles que les moteurs, les pompes, les générateurs et les compresseurs.

Aujourd'hui, vous apprendrez à connaître la définition, les applications, les fonctions, le diagramme, le fonctionnement, les types et les exigences d'un bon couplage.

Qu'est-ce que le couplage ?

En termes simples, les accouplements sont des dispositifs mécaniques utilisés pour transmettre la puissance/le couple d'un arbre à un autre arbre. L'accouplement peut également être considéré comme un dispositif utilisé pour relier deux arbres ensemble à leurs extrémités afin que la puissance puisse être transmise. Cependant, le but principal des accouplements est de joindre deux pièces d'équipement rotatif, permettant un certain degré de désalignement ou de mouvement d'extrémité, ou les deux. L'appareil est rigide ou flexible selon la précision d'alignement et le couple requis.

Dans un contexte général, l'accouplement est un dispositif mécanique qui sert à relier les extrémités de pièces ou d'objets adjacents. Normalement, ils ne permettent pas la déconnexion des arbres pendant le fonctionnement, mais des accouplements limiteurs de couple sont disponibles. Ces accouplements peuvent glisser ou se déconnecter lorsqu'une certaine limite de couple est dépassée. Essentiellement, le temps et le coût de maintenance du couplage peuvent réduire les exigences, la sélection, l'installation et la maintenance de l'application.

Remarque :la puissance peut être transmise au moyen de divers engrenages ou entraînements, c'est-à-dire si les arbres sont parallèles. Les accouplements sont utilisés lorsque les arbres sont en ligne droite et doivent être connectés bout à bout pour transmettre la puissance.

Applications de couplage

Comme mentionné précédemment, les accouplements d'arbres sont utilisés dans presque toutes les machines industrielles à plusieurs fins. La fonction principale est le transfert de puissance d'un bout à l'autre. Par exemple, un moteur transférant de la puissance à une pompe via un couplage. Vous trouverez ci-dessous les applications générales du couplage.

• Pour transmettre la puissance de l'arbre menant à l'arbre mené.
• Les accouplements connectent ou couplent deux composants qui sont fabriqués séparément, c'est-à-dire l'arbre du moteur de sortie et le générateur.
• Il réduit la transmission des charges de choc d'un arbre à l'autre en utilisant des accouplements flexibles.
• Les couplages sont également utilisés pour introduire une flexibilité supplémentaire lors de la transmission de puissance en cas de restrictions d'espace.
• Introduire une protection contre les surcharges.

Exigences d'un bon couplage

Vous trouverez ci-dessous les exigences à prendre en compte pour connaître un bon système de couplage.

• L'accouplement doit être capable de transmettre le couple de l'arbre entraîné à l'arbre entraîné.
• Il doit aligner les arbres correctement.
• Les accouplements doivent assurer la sécurité de l'homme et de la machine en cas de défaillance de l'accouplement.
• Les accouplements doivent pouvoir être démontés à des fins de maintenance.
• Enfin, les raccords doivent être réglables.

Schéma de couplage :

Types de couplage

Les différents types d'accouplement sont rigides, à manchon ou à manchon, à pince ou à manchon fendu, également connus sous le nom d'accouplement à compression, d'accouplement à bride, flexible, de type goupille à bague, universel et d'accouplement Oldham. Certains autres types d'accouplement comprennent les accouplements à engrenage, à soufflet, à mâchoire, à membrane, à fluide, à vitesse constante et à vitesse variable.

Accouplement rigide :

Les accouplements rigides sont utilisés lorsque deux arbres sont parfaitement alignés. Ils ne conviennent qu'en alignement serré. Leurs exemples incluent l'accouplement à manchon ou à manchon, l'accouplement à manchon fendu et l'accouplement à bride.

Raccord manchon ou manchon :

Dans la construction de ces types d'accouplements, l'arbre, la clavette, le manchon ou le manchon sont les principaux composants. De plus, un cylindre creux dont le diamètre intérieur est égal à l'arbre est utilisé. Une clavette à clavette est utilisée pour la fixer sur les extrémités des deux arbres. La transmission de puissance s'effectue d'un arbre à l'autre au moyen d'une clavette et d'un manchon. Tous les éléments doivent être suffisamment résistants pour transmettre le couple.

Clamp ou split-muff ou raccord à compression :

Ces types de raccords sont également appelés raccords à manchon fendu. Le manchon ou le manchon est fabriqué en deux parties et est boulonné ensemble et ils sont en fonte. Le goujon est également utilisé pour connecter les moitiés. Les deux extrémités de l'arbre sont reliées l'une à l'autre et une clavette est montée dans la rainure de clavette située sur les arbres. Une extrémité du manchon est fixée par le bas et l'autre extrémité est reliée par le haut, maintenue par des boulons et des écrous.

Accouplement à bride :

L'accouplement à bride comprend deux brides en fonte montées à l'extrémité de chaque arbre. Ces brides sont boulonnées avec des boulons pour compléter l'entraînement. Rapprocher deux tubes de manière étanche peut représenter ces types de couplage à bride. Dans leur construction, l'une des brides a une partie en partie saillante et l'autre bride a un évidement similaire. Les extrémités des brides sont rapprochées pour effectuer un alignement correct sans provoquer de résistance dans le matériau qui les traverse.

Ces types d'accouplement aident à amener l'arbre dans la même ligne et à maintenir l'alignement. Des boulons et des écrous sont utilisés pour coupler les deux brides ensemble. Ces raccords sont généralement utilisés dans les systèmes de tuyauterie sous pression et ils sont utilisés pour des charges trop lourdes. Les différents types d'accouplement à bride sont les types d'accouplement à bride non protégés et protégés et l'accouplement à bride marine.

Accouplement flexible :

Les types d'accouplements flexibles sont utilisés pour connecter deux arbres présentant un désalignement latéral et angulaire. Des exemples d'accouplements flexibles sont l'accouplement de type goupille à douille, l'accouplement universel, l'accouplement Oldham, l'accouplement à engrenage, l'accouplement à soufflet, les accouplements à mâchoires, les accouplements à membrane.

Accouplement de type goupille à douille :

Les types d'accouplements à goupille douille sont utilisés pour un désalignement légèrement parallèle, un désalignement angulaire ou un désalignement axial des deux arbres. Ils sont très liés à celui de l'accouplement à bride rigide, en fait, la modification. Ils se composent de deux moitiés de construction différente appelées goupilles, des douilles en caoutchouc qui sont utilisées sur les goupilles.

Couplage universel :

Ces types de couplage sont connus sous le nom de couplage de Hooke. Ils sont utilisés lorsque l'axe de deux arbres se croise à un petit angle et que l'inclinaison entre les deux arbres peut être constante. Cela ne peut se produire que dans la pratique réelle et change lorsque le mouvement est transféré d'un arbre à un autre. Les accouplements universels sont largement utilisés dans la transmission de puissance. On les trouve dans la transmission de la boîte de vitesses au différentiel de l'automobile. Dans ces cas, deux joints universels sont utilisés à chaque extrémité ; un à l'extrémité de l'arbre d'hélice de la boîte de vitesses et le différentiel à une autre extrémité. L'accouplement universel est également utilisé pour transmettre la puissance à différentes broches de plusieurs perceuses et fraiseuses.

Couplage Oldham :

Les accouplements Oldham sont utilisés lorsque deux arbres présentent un désalignement latéral. Ils sont constitués de deux flasques A et B avec fentes et d'une partie flottante médiane E avec deux languettes T1 et T2. La partie médiane du dispositif est fixée au moyen de goupilles qui sont fixées sur des brides et des parties flottantes. La languette T1 s'emboîte dans la bride A permet un mouvement de va-et-vient et T2 s'emboîte dans la bride B et permet un mouvement vertical des pièces.

Accouplement à engrenage :

Les accouplements à engrenages sont la version modifiée des accouplements à bride. L'accouplement à engrenages est conçu pour transmettre un couple élevé en raison de la grande taille des dents. Leur bride et leur moyeu sont assemblés séparément au lieu d'une seule pièce comme accouplement à bride. Dans leur construction, chaque articulation a une paire d'engrenages internes et externes à rapport d'engrenage de 1:1. De plus, les accouplements à engrenages sont limités à des désalignements angulaires d'environ 0,01 à 0,02 pouce en parallèle et de 2 degrés en angle. Les accouplements à engrenages et les joints universels sont également utilisés dans les applications lourdes où une transmission de couple élevée est requise.

Accouplement à soufflet :

Ces types d'accouplements sont des accouplements flexibles avec des extrémités d'accouplement doubles appelées moyeux. Ils ont une excellente rigidité en torsion pour transmettre avec précision la vitesse, la position angulaire et le couple. Les accouplements à soufflet sont généralement constitués d'acier inoxydable. Ils sont utilisés là où un positionnement de haute précision est requis. Les accouplements à soufflet sont conçus avec des parois minces et présentent une flexibilité mineure en cas de désalignement angulaire, axial ou parallèle. Les moyeux sont soudés à l'accouplement ci-dessous.

Accouplement à mâchoire :

Les accouplements à mâchoires sont utilisés pour la transmission de puissance à usage général et sont également utilisés dans les applications de contrôle de mouvement. Ils sont conçus pour transmettre le couple tout en réduisant les vibrations du système et en ajustant le désalignement, ce qui protège davantage les autres composants contre les dommages. Les accouplements à mâchoires sont avantageux car ils peuvent gérer le désalignement angulaire et les charges réactives dues au désalignement. En outre, ils ont une bonne capacité de couple par rapport au diamètre extérieur, une bonne résistance chimique et une capacité d'amortissement décente.

Accouplement à diaphragme :

Ces types d'accouplements sont des accouplements non lubrifiés utilisés dans les turbomachines à hautes performances et de transmission de couple. Ils sont également utilisés pour remédier au désalignement entre les arbres d'équipement. Les accouplements à membrane transmettent le couple du diamètre extérieur au diamètre intérieur et vice versa. Ils utilisent une seule ou une série de plaques pour les éléments flexibles et permettent un désalignement angulaire, axial ou parallèle. Les accouplements à membrane sont utilisés lorsqu'un couple et une vitesse élevés sont requis. Enfin,

Couplage fluide :

Les types de couplage fluides sont également connus sous le nom de couplage hydraulique. Ce sont des dispositifs hydrodynamiques utilisés pour transmettre la puissance mécanique rotative par l'accélération et la décélération du fluide hydraulique. il y a une roue sur l'arbre d'entraînement (entrée) de l'appareil et une roue est située sur l'arbre entraîné (sortie). La roue agit comme une pompe et le coureur agit comme une turbine.

Principe de fonctionnement du couplage

Le fonctionnement d'un dispositif de couplage est moins complexe et peut être facilement compris. Il est utilisé pour connecter deux arbres de diamètres identiques ou différents ensemble. Le moteur transmet la puissance du côté entraînement et l'hélice est du côté entraînement. L'accouplement ne transfère pas la chaleur, etc. du moteur au côté entraîné. L'accouplement flexible peut être séparé en deux groupes ; métallique et élastomère. Les types métalliques utilisent des pièces librement ajustées qui roulent ou glissent les unes contre les autres ou, au contraire. De plus, les pièces non mobiles se plient pour compenser le désalignement.

D'autre part, les types élastomères gagnent également en flexibilité grâce aux éléments résilients, immobiles, élastiques ou en plastique transmettant le couple entre les moyeux métalliques. Regardez la vidéo ci-dessous pour bien comprendre le fonctionnement du couplage.

Avantages du couplage

Vous trouverez ci-dessous les avantages du couplage dans leurs diverses applications.

• Les conceptions sont moins complexes.
• Ils absorbent les erreurs de montage entre les axes du côté moteur (côté braquage)
• Transmission de puissance.
• Absorbe les vibrations du côté entraînement et protège les produits environnants.
• Ne transférez pas la chaleur du moteur côté entraînement, etc. vers le côté entraîné.

Conclusion

C'est tout pour cet article, où la définition, les applications, les fonctions, le schéma, le fonctionnement, les types et les exigences d'un bon couplage ont été expliqués. Les avantages des accouplements sont également discutés. J'espère que vous tirerez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, merci de partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à la prochaine.