Un accouplement est un composant mécanique qui relie deux arbres ensemble afin de transférer de l'énergie d'un arbre à l'autre. Il s'agit d'un élément important des systèmes rotatifs pour transmettre le couple et le mouvement tout en protégeant les pièces connectées. Lors de la transmission de puissance, les accouplements peuvent absorber les chocs, les vibrations et la chaleur, ce qui les rend importants dans de nombreuses applications mécaniques.
8 types d'accouplements
Différents types d'accouplements sont conçus pour répondre à différents besoins industriels. Chaque type possède ses propres caractéristiques adaptées à une utilisation particulière. Dans les dispositifs mécaniques, voici les types d'accouplements couramment utilisés.
1. Accouplements rigides
Un accouplement rigide est utilisé pour relier deux arbres entre eux lorsqu'il n'y a pas de place pour le mouvement. Outre la précision et la transmission parfaite du couple, ces accouplements conviennent aux applications où l'alignement des arbres est parfait. Le manchon et la bride sont des exemples classiques de ces accouplements. Bien qu'ils soient bon marché et faciles à concevoir, les accouplements rigides nécessitent un alignement parfait et ne peuvent pas absorber les vibrations ni gérer les défauts d'alignement.
2. Accouplements flexibles
Les accouplements flexibles sont conçus pour transférer le couple même si différents types de désalignement des arbres sont présents. Ils peuvent être divisés en deux groupes : les accouplements métalliques et ceux avec des éléments flexibles. Ces types d'accouplements peuvent gérer des accouplements parallèles, axiaux et désalignement angulaire tout en minimisant les vibrations et les chocs. Ils ont généralement un transfert de couple inférieur à celui des accouplements rigides, mais leur flexibilité leur permet d'absorber le déplacement, ce qui les rend adaptés aux applications où un alignement parfait n'est pas trop facile à maintenir.
3. Accouplements à mâchoires
Les accouplements à mâchoires sont composés de deux moyeux métalliques et d'un insert en élastomère appelé « araignée ». Il transmet le couple tout en amortissant les vibrations du système et en gérant les défauts d'alignement. L'araignée peut être fabriquée à partir de différents matériaux avec une dureté différente pour s'adapter à des cas d'utilisation particuliers. L'un des avantages notables de ces accouplements est leur nature à sécurité intégrée. En effet, même en cas de défaillance de l'élastomère, les moyeux de l'accouplement à mâchoires s'engrènent et transmettent le couple.
4. Accouplements Oldham
Les accouplements Oldham sont constitués de trois pièces : deux moyeux en aluminium ou en acier inoxydable et un disque central. Ces accouplements sont conçus pour les applications qui nécessitent un contrôle précis du mouvement et un jeu nul. Leur fonctionnement est basé sur un mouvement de glissement entre le disque central et les moyeux, ils sont donc idéaux pour gérer le désalignement parallèle. Leur taille compacte et la possibilité d'isolation électrique grâce au disque central en plastique les rendent populaires dans les systèmes à servocommande.
5. Accouplements à disques
Les accouplements à disques sont constitués de disques métalliques minces et flexibles pour transmettre le couple entre deux arbres. Ils sont constitués de deux moyeux et de disques en acier inoxydable reliés par l'utilisation de plusieurs boulons autour d'un cercle commun. Ces accouplements sont vraiment les meilleurs pour les cas d'utilisation à hautes performances et peuvent atteindre des vitesses allant jusqu'à 10,000 XNUMX tr/min. Leur entretien est également facile car ils ne nécessitent pas de lubrification et peuvent être inspectés sans démontage. Les machines industrielles telles que les soufflantes, les pompes et les compresseurs utilisent principalement des accouplements à disques lorsqu'un contrôle précis du mouvement est important.
6. Accouplements à diaphragme
Un diaphragme métallique conique est le composant principal des accouplements à diaphragme qui relient les arbres menant et mené. Ils offrent une grande rigidité à la torsion et aucun jeu. Ils sont donc adaptés aux applications de haute précision. La conception du diaphragme est telle qu'il peut se déplacer et absorber le désalignement tout en assurant une transmission de couple régulière. Ils sont normalement utilisés dans l'aérospatiale, les turbomachines à grande vitesse et les équipements de précision qui nécessitent des performances irréprochables.
7. Couplages de grille
Les accouplements à grille sont dotés d'un élément de grille en acier à ressort flexible qui est positionné entre les dents de deux moyeux. Ces accouplements réduisent les vibrations jusqu'à 30 % et amortissent efficacement les chocs. L'élément à ressort de la grille fonctionne en répartissant l'énergie d'impact dans le temps, de sorte que les charges de pointe sont réduites par un contact progressif entre la grille et les dents du moyeu. Les accouplements à grille sont efficaces pour la transmission du couple et l'amortissement des vibrations, mais ont une capacité de désalignement limitée et nécessitent une lubrification régulière.
8. Coupleurs hydrauliques
Également connus sous le nom de raccords hydrauliques, les raccords hydrauliques transmettent la puissance à travers un milieu liquide entre une entrée turbine et turbine de sortie. Ils assurent une transmission de puissance en douceur sans contact mécanique direct, ils conviennent donc aux applications nécessitant des démarrages en douceur et une accélération contrôlée. Les machines lourdes telles que les concasseurs, les convoyeurs et les pompes utilisent principalement ces accouplements pour protéger l'équipement des chocs et pour assurer une protection contre les surcharges. Les accouplements hydrauliques peuvent supporter des charges de couple élevées tout en permettant un glissement contrôlé entre les arbres d'entrée et de sortie.
Importance des couplages dans les systèmes mécaniques
Les accouplements remplissent de nombreuses fonctions essentielles dans le système mécanique, c'est pourquoi ils sont si importants. Dans cette section, nous aborderons les principaux objectifs des accouplements.
De transmission de puissance
Les accouplements transmettent la puissance et le couple entre les arbres connectés. Ils assurent un flux d'énergie fluide des unités motrices comme les moteurs aux composants entraînés comme les compresseurs ou les pompes. Cette transmission fluide maintient une vitesse de rotation constante et une efficacité de fonctionnement optimale.
Hébergement du désalignement
Les accouplements sont capables de gérer les différents types de désalignements d'arbres, tels que les désalignements axiaux, parallèles et angulaires. Le fait qu'ils puissent gérer cela est très important car, en réalité, il n'est pas toujours possible d'obtenir l'alignement idéal des arbres. Par conséquent, les accouplements peuvent être utilisés pour garantir que les roulements et autres composants ne sont pas soumis à une usure excessive.
Amortissement des vibrations et absorption des chocs
Les conceptions d'accouplement avancées peuvent amortir les vibrations du système et répartir l'énergie d'impact dans le temps. Cela protège les machines connectées des changements de charge soudains et réduit le bruit, ce qui améliore les performances et augmente la durée de vie de l'équipement.
Protection contre les surcharges
Certains accouplements sont dotés de dispositifs de sécurité intégrés qui agissent comme un fusible mécanique pour le système. Ces conceptions permettent à l'accouplement de glisser ou de se déconnecter lorsque le couple dépasse les limites de sécurité. Cette protection protège l'équipement coûteux des dommages en cas de surcharge.
Facilité d'entretien et d'assemblage
Les accouplements facilitent la connexion et la déconnexion des arbres en simplifiant la maintenance et la réparation. De nombreuses conceptions permettent une inspection sans démontage, ce qui réduit les temps d'arrêt et les coûts de maintenance dans les applications industrielles.
Utilisations courantes des accouplements
Les accouplements sont utilisés dans de nombreux secteurs industriels pour relier différentes pièces de systèmes mécaniques. Voyons comment ils sont utilisés dans ces secteurs.
Machinerie industrielle
Dans les usines de fabrication, les moteurs sont connectés à différents types d'équipements tels que des pompes, des compresseurs et systèmes de convoyeur au moyen d'accouplements. Ils favorisent un flux de puissance constant et protègent les équipements coûteux contre les dommages dus aux vibrations et aux désalignements. De plus, ces accouplements sont encore plus précieux dans les opérations de traitement où un travail très stable est la principale exigence.
Industrie automobile
Les voitures et les camions utilisent des accouplements dans les arbres de transmission, les systèmes de direction et les transmissions. Ils transfèrent la puissance en douceur du moteur aux roues et réduisent les chocs et les vibrations de la route. Cela permet d'améliorer les performances du véhicule et de prolonger la durée de vie des composants.
Production d'électricité
Les accouplements sont utilisés dans les centrales électriques pour relier les turbines, les générateurs et d'autres équipements. Ils relient les sources d'énergie aux générateurs et peuvent supporter des charges de couple élevées. Les éoliennes en particulier ont besoin d'accouplements pour transférer l'énergie des pales en rotation au générateur.
Applications marines
Les systèmes de propulsion marine relient les moteurs aux hélices à l'aide de raccords spéciaux. Ceux-ci sont personnalisés dans le but de résister aux conditions océaniques difficiles tout en transférant la puissance avec succès. Leur conception intègre des matériaux résistants à la corrosion tels que l'acier inoxydable qui assure des opérations durables dans les environnements d'eau salée.
Industrie aérospaciale
Dans les avions et les engins spatiaux, les accouplements relient les différents systèmes tels que les moteurs aux boîtes de vitesses. Ces accouplements doivent être de haute précision afin de maintenir un alignement précis. L'industrie aérospatiale utilise des accouplements à la fois pour la transmission de puissance et pour la synchronisation des systèmes.
Comment choisir le bon accouplement ?
Pour choisir les bons accouplements, vous devez tenir compte de certains éléments importants. Tout d'abord, déterminez la puissance et le régime du moteur au point d'accouplement. Ensuite, examinez l'environnement de fonctionnement, comme la possibilité d'exposition aux produits chimiques et les conditions de température.
La zone d'installation et le type de désalignement que le système peut subir doivent également être des facteurs déterminants. Vérifiez les dimensions des arbres et l'espace entre eux pour vous assurer qu'ils sont de la bonne taille.
La dernière étape consiste à analyser les besoins spécifiques de l'application, par exemple si le fonctionnement sera continu ou intermittent et si des conditions de fonctionnement particulières pourraient avoir un impact sur le fonctionnement. Ces éléments réunis vous donneront les informations nécessaires pour sélectionner l'accouplement le plus approprié.
Pour résumer
Les accouplements jouent un rôle important dans l'industrie manufacturière, l'automobile et de nombreuses autres industries car ils réduisent les vibrations, transmettent la puissance et protègent les appareils contre les surcharges. Il existe de nombreux types disponibles, il est donc nécessaire de choisir le bon pour que votre machine puisse fonctionner comme prévu. Contact RICHCONN pour obtenir des conseils sur le couplage qui vous convient.
Questions fréquentes
L'accouplement peut-il gérer le désalignement entre les arbres ?
Oui, de nombreux accouplements, en particulier les accouplements flexibles, peuvent gérer différents types de désalignement entre les arbres.
Quels matériaux sont utilisés pour fabriquer les raccords ?
Les raccords sont fabriqués à partir de différents matériaux tels que le plastique, l'acier, l'aluminium et le laiton. Leur sélection est effectuée en fonction des besoins de l'application.
Quelle est la différence entre un accouplement et un embrayage ?
Un accouplement relie les arbres de manière permanente tandis qu'un embrayage est le dispositif qui permet uniquement l'engagement ou le désengagement temporaire du système de transmission de puissance.
À quelle fréquence les raccords doivent-ils être inspectés et entretenus ?
Les accouplements doivent être vérifiés tous les deux ou trois mois et inspectés entièrement une fois par an. L'entretien régulier, qui comprend le nettoyage et la lubrification des accouplements, dépend des conditions de travail.
Quels sont les signes d’une défaillance de l’accouplement ?
Recherchez des bruits inhabituels, des vibrations excessives, des fuites d’huile et des dommages visibles sur les pièces d’accouplement.