Wat Is Een Koppeling? Belangrijkste Functies en Toepassingen in Industriële Machines

De term "koppeling" is gangbaar in de techniek, het is bekend als een onderdeel dat twee assen samen verbindt om vermogen nauwkeurig over te dragen. De transmissie gebeurt van de aandrijvende zijde naar de gedreven zijde terwijl de montagefout (uitlijning), enz. van de twee assen geabsorbeerd wordt. Koppeling wordt in bijna alle industriële machines gebruikt die krachttransmissie vereisen, zoals motoren, pompen, generatoren en compressoren.

Vandaag leert u de definitie, toepassingen, functies, diagram, werking, typen en eisen van een goede koppeling.

Wat is koppeling?

In eenvoudige woorden: koppelingen zijn mechanische inrichtingen gebruikt om vermogen/koppel van de ene as naar de andere as over te dragen. Koppeling kan ook gezien worden als een apparaat dat twee assen aan hun uiteinden verbindt zodat vermogen overgedragen kan worden. Echter, het primaire doel van koppelingen is om twee stukken draaiende apparatuur te verbinden, waardoor een zekere graad van uitlijningsfout of eindbeweging, of beide, toegestaan is. Het apparaat is stijf of flexibel, afhankelijk van de uitlijningsnauwkeurigheid en koppelvereiste.

In een algemene context is de koppeling een mechanisch apparaat dat dient om de uiteinden van aangrenzende delen of objecten te verbinden. Normaal gesproken staan ze niet toe dat assen tijdens de werking ontkoppeld worden, maar koppelbegrenzende koppelingen zijn beschikbaar. Deze koppelingen kunnen glijden of ontkoppelen wanneer een bepaalde koppelgrens wordt overschreden. In essentie kan koppeling onderhoudstijd en -kosten worden verminderd door de toepassingsvereiste, selectie, installatie en onderhoud.

Let op: vermogen kan overgedragen worden door middel van diverse tandwielrangschikkingen of aandrijvingen, dat is als de assen parallel zijn. Koppelingen worden gebruikt wanneer de assen in een rechte lijn zijn en eind-op-eind verbonden moeten worden om vermogen over te dragen.

Toepassingen van koppeling

Net zoals eerder vermeld, worden as-koppelingen in bijna alle industriële machines voor diverse doeleinden gebruikt. De primaire functie is krachtoverdracht van het ene uiteinde naar het andere. Bijvoorbeeld een motor die vermogen overdraagt aan een pomp via koppeling. Hieronder volgen de algemene toepassingen van koppeling.

• Vermogen overdragen van de aandrijvende as naar de gedreven as.
• Koppelingen koppelen twee componenten die apart geproduceerd zijn, bijvoorbeeld uitvoermotoras en generator.
• Het vermindert de transmissie van shockbelasting van de ene as naar de andere door gebruik te maken van flexibele koppelingen.
• Koppelingen worden ook gebruikt om extra flexibiliteit te introduceren tijdens krachtoverdracht in geval van ruimtebeperkingen.
• Bescherming tegen overbelasting introduceren.

Eisen aan een goede koppeling

Hieronder volgen de eisen om een goed koppelingssysteem te herkennen.

• Koppeling moet in staat zijn om koppel van gedreven as naar gedreven as over te dragen.
• Het moet de assen correct uitlijnen.
• Koppelingen moeten veiligheid bieden voor mens en machine in geval van koppelfout.
• Koppelingen moeten ontkuipelbaar zijn voor onderhoudsdoeleinden.
• Ten slotte moeten koppelingen afstelbaar zijn.

Diagram van koppeling:

Typen koppelingen

De diverse typen koppelingen zijn: stijf, manchet of muff, klem of gesplitste muff (ook wel compressiekoppeling genoemd), flenskoppeling, flexibel, buspen-type, universeel, en Oldham koppeling. Enkele andere typen koppelingen zijn tandwiel, balg, kauw, diafragma, vloeistof, constante snelheid, en variable snelheid koppeling.

Stijve koppeling:

Stijve koppelingen worden gebruikt wanneer twee assen perfect uitgelijnd zijn. Ze zijn alleen geschikt bij nauwe uitlijning. Hun voorbeelden zijn manchet- of muffkoppeling, gesplitste muffkoppeling, en flenskoppeling.

Manchet- of muffkoppeling:

In de constructie van deze typen koppelingen zijn as, sleutel, manchet of muff de hoofdcomponenten. Ook wordt een holle cylinder gebruikt wiens binnenste diameter gelijk is aan de as. Een gib-kopsleutel wordt gebruikt om het over de uiteinden van de twee assen te fixeren. Krachtoverdracht vindt plaats van de ene as naar de andere as via een sleutel en een manchet. Alle elementen moeten voldoende sterk zijn om het koppel over te dragen.

Klem- of gesplitste muff- of compressiekoppeling:

Deze typen koppelingen zijn ook bekend als gesplitste muffkoppeling. De muff of manchet is gemaakt in twee helften en samen gebouten en ze zijn van gietijzer. Een steekbus wordt ook gebruikt om de helften te verbinden. Beide assenuiteinden zijn met elkaar verbonden en een sleutel is gemonteerd in de sleutelgat op de assen. Het ene uiteinde van de muff is van onderen bevestigd en het andere uiteinde van boven, samen gehouden door bouten en moeren.

Flenskoppeling:

Flenskoppeling bestaat uit twee gietijzeren flenzen die aan het einde van elke as gemonteerd zijn. Deze flenzen worden met bouten samen gebouten om de aandrijving te voltooien. Het samenbrengen van twee buizen op een afgedichte manier kan deze typen flenskoppeling vertegenwoordigen. In hun constructie heeft een van de flenzen een uitstekend deel en de andere flens een vergelijkbare inkeping. De flensuiterinden worden samengebracht om correcte uitlijning te maken zonder weerstand in het materiaal dat erdoor passeert te veroorzaken.

Deze typen koppeling helpen om de as in dezelfde lijn te brengen en de uitlijning te behouden. Bouten en moeren worden gebruikt om de twee flenzen samen te koppelen. Deze koppelingen worden typisch gebruikt in systemen onder druk en bij zware belasting. De diverse typen flenskoppeling zijn onbeschermde en beschermde typen flenskoppeling, en maritieme flenskoppeling.

Flexibele koppeling:

Flexibele typen koppelingen worden gebruikt om twee assen te verbinden die zowel laterale als hoekuitlijning hebben. Voorbeelden van flexibele koppelingen zijn buspen-type koppeling, universele koppeling, Oldham koppeling, tandwielkoppeling, balgkoppeling, kauwkoppelingen, diafragmakoppelingen.

Buspen-type koppeling:

De buspen typen koppelingen worden gebruikt voor lichte parallele uitlijningsfout, hoekuitlijningsfout, of axiale uitlijningsfout van de twee assen. Ze zijn sterk gerelateerd aan die van stijve flenskoppeling, in feite de modificatie. Ze bestaan uit twee helften die in constructie ongelijk zijn, bekend als pennen, rubberen bussen die over pennen gebruikt worden.

Universele koppeling:

Deze typen koppeling zijn bekend als Hooke's koppeling. Ze worden gebruikt wanneer twee assenassen snijden onder een kleine hoek en de neiging tussen de twee assen constant kan zijn. Dit kan alleen in de praktijk voorkomen en verandert wanneer de beweging van de ene as naar de andere wordt overgedragen. Universele koppelingen worden wijd gebruikt in de overdracht van vermogen. Ze kunnen gevonden worden in de overdracht van de versnellingsbak naar de differentieel van de auto. In deze gevallen worden twee universele gewrichten aan elk uiteinde gebruikt; een aan het uiteinde van de aandrijfas van de versnellingsbak en de differentieel aan het andere uiteinde. Universele koppeling wordt ook gebruikt bij het overdragen van vermogen naar verschillende spindels van meerdere boormachines en freesmachines.

Oldham koppeling:

Oldham koppelingen worden gebruikt waar twee assen een laterale uitlijningsfout hebben. Ze bestaan uit twee flenzen A en B met sleuven en een midden drijvend deel E met twee tongen T1 en T2. Het middengedeelte van het apparaat wordt vastgezet door middel van pennen die bevestigd zijn aan flenzen en drijvende delen. De T1 tong past in flens A en stelt heen-en-weer beweging toe en T2 is gemonteerd in flens B en stelt verticale beweging van de delen toe.

Tandwielkoppeling:

De tandwielkoppelingen zijn de gemodificeerde versie van flenskoppelingen. De tandwielkoppeling is ontworpen om hoog koppel over te dragen door de grote grootte van de tanden. Hun flens en naaf zijn apart samengesteld in plaats van een enkel deel als flenskoppeling. In hun constructie heeft elk gewricht een 1:1 tandwielverhouding intern en extern tandwielpaar. Verder zijn tandwielkoppelingen beperkt tot hoekuitlijningsfouten van ongeveer 0,01 – 0,02 inch in parallell en 2 graden in hoek. Tandwielkoppelingen en universele gewrichten worden op gelijke wijze gebruikt in zware toepassingen waar hoge koppelmomentoverdracht vereist is.

Balgkoppeling:

Deze typen koppelingen zijn flexibele koppeling met twee koppelingseinden bekend als naven. Ze hebben een uitstekende torsierijigiditeit om snelheid, hoekpositie en koppel nauwkeurig over te dragen. Balgkoppelingen zijn meestal gemaakt van roestvrij staal. Ze worden gebruikt waar hoge precisie positionering vereist is. Balgkoppelingen zijn ontworpen met dunne wanden en hebben kleine flexibiliteit hoek, axiaal, of parallelle uitlijningsfout. De naven zijn aan de koppeling beneden geworsteld.

Kauwkoppeling:

Kauwkoppelingen worden gebruikt voor algemeen doel krachtoverdracht en ook in bewegingscontrole toepassingen. Ze zijn ontworpen om koppel over te dragen terwijl systeemtrillingen worden verminderd en uitlijningsfout wordt gecorrigeerd, wat andere componenten verder beschadigt. Kauwkoppelingen zijn voordelig omdat ze hoekuitlijningsfout en reactieve belasting door uitlijningsfout kunnen aan. Ook hebben ze een goed koppel-tot-buitendiameter vermogen en ze zijn goed chemische weerstand en fatsoenlijke dempingscapaciteit.

Diafragmakoppeling:

Deze typen koppelingen zijn niet-gesmeerde koppeling gebruikt in hoog-presterende turbomachines en koppelmomentoverdracht. Ze worden ook gebruikt bij het serveren van uitlijningsfout tussen apparatuurassen. Diafragmakoppelingen overdragen koppel van de buitendiameter naar de binnen diameter en vice versa. Ze gebruiken een enkele of een reeks platen voor de flexibele leden en staan hoek, axiaal, of parallelle uitlijningsfout toe. Diafragmakoppelingen worden gebruikt wanneer hoog koppel en hoge snelheid vereist zijn. Ten slotte,

Vloeistofkoppeling:

Vloeistof typen koppeling zijn ook bekend als hydraulische koppeling. Ze zijn hydrodynamische apparaten gebruikt om draaiend mechanisch vermogen over te dragen door de versnelling en vertraging van hydraulische vloeistof. er is een wiekel op de aandrijvende as (input) van het apparaat en een loper is gelegen op de gedreven as (output). De wiekel fungeert als een pomp en de loper fungeert als een turbine.

Werkingsprincipe van koppeling

De werking van een koppelingsapparaat is minder complex en gemakkelijk te begrijpen. Het wordt gebruikt om twee assen van dezelfde of verschillende diameters samen te verbinden. De motor overdraagt vermogen van de aandrijvende zijde en de propeller is aan de gedreven zijde. De koppeling overdraagt niet de warmte etc. van de motor naar de gedreven zijde. Flexibele koppeling kan in twee groepen verdeeld worden; metalen en elastomere. De metalen typen gebruiken vrij passende delen die rollen of glijden tegen elkaar of, aan de andere kant. Ook niet-bewegende delen buigen om uitlijningsfout op te vangen.

Aan de andere kant, verkrijgen elastomere typen ook flexibiliteit van veerkrachtige, niet-bewegende, elastische, of plastic elementen die koppel overdragen tussen metalen naven. Bekijk de onderstaande video om de werking van koppeling duidelijk te begrijpen.

Voordelen van koppeling

Hieronder volgen de voordelen van koppeling in hun diverse toepassing.

• Ontwerpen zijn minder complex.
• Ze absorberen montagefouten tussen de assen van de aandrijvende zijde (draaiende zijde)
• Overdracht van vermogen.
• Absorberen trillingen van de aandrijvende zijde en beschermen omringende producten.
• Overdragen geen warmte van de motor aan de aandrijvende zijde, etc. naar de gedreven zijde.

Conclusie

Dit was het voor dit artikel, waar de definitie, toepassingen, functies, diagram, werking, typen en eis van een goede koppeling werden uitgelegd. De voordelen van koppelingen zijn ook besproken. Ik hoop dat u er veel aan hebt gehad. Deel het graag met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!