Couplage Oldham | Ses applications et explication de 3 parties importantes

Accouplement Oldham:


Invention: John Oldham (1821) - résoudre la conception du bateau à vapeur à aubes.
L'accouplement flexible a 3 types. L'accouplement Oldham est l'un des types d'accouplement flexible.


Définition du couplage Oldham:

L'accouplement Oldham transmet le couple entre l'arbre à travers des fentes d'accouplement sur les disques centraux montés sur le moyeu.
Le couplage Oldham est utile pour les applications d'alignement parallèle. Il peut acquérir des désalignements axiaux et angulaires.

Applications de base des accouplements:
Pour transmettre la puissance et le couple.
Pour tenir compte des désalignements (angulaire, axial, parallèle)
Pour absorber les chocs et les vibrations.


Pièces d'accouplement Oldham:

Oldham Coupling a trois disques. Tous les disques sont attachés les uns aux autres à l'aide des rainures.
Les disques sont montés dans les sections médianes des arbres. Le disque est monté sur l'arbre d'entrée. Un autre le disque monté sur l'arbre de sortie. Les trois disques sont connectés les uns aux autres.


Disque central: C'est la pièce d'accouplement composée de deux moyeux. Il contient deux arbres sur les côtés des disques perpendiculaires à l'axe du moyeu et enfichés dans l'axe du moyeu. Le centre est utilisé pour réduire le jeu. Et par conséquent, il est ajusté par pression au centre. Il est conçu pour se comporter comme un fusible mécanique. Le travail de l'accouplement Oldham est principalement basé sur le désalignement parallèle, de sorte que le mouvement de glissement des disques acquiert une grande quantité de désalignement parallèle.


Les moyeux: l'accouplement Oldham se compose de deux moyeux qui sont connectés à l'extrémité des arbres. C'est un type de disque circulaire rond. Les moyeux sont rainurés au centre des disques.

Accouplement Oldham: principe de fonctionnement

L'accouplement Oldham a trois parties principales (trois disques).

Un arbre d'entrée est connecté au disque et le disque est connecté à l'arbre de sortie.
chacun est couplé à des arbres d'entrée et de sortie, et l'un est joint aux deux premiers disques avec les rainures.
Le disque au centre tourne à la même vitesse et dans le même axe que les deux arbres.
Son centre tourne autour de l'orbite de l'axe central deux fois par rotation au milieu des arbres d'entrée et de sortie. Des ressorts sont utilisés dans le mécanisme pour réduire le jeu.
Les disques sont utilisés pour relier l'arbre d'entraînement et l'arbre d'entraînement dans des ensembles de transmission de puissance mécanique.


Avantages du couplage Oldham | avantages et inconvénients du couplage Oldham

  • Il a un faible moment d'inertie.
  • Le matériau utilisé pour le disque central est en plastique. Par conséquent, l'isolation électrique entre les disques n'est pas possible. Tous les trois sont alignés les uns sur les autres.
  • Si le premier disque casse, la limite de couple est dépassée dans le disque central de manière à empêcher la transmission de couple.
  • Il est économique par rapport aux autres accouplements.
  • Il a une capacité de couple élevée.
  • Facile à démonter et à démonter.
  • En raison du jeu, un remplacement est nécessaire. Par conséquent, le remplacement est peu coûteux par rapport aux autres raccords car il est de taille compacte.
  • Accepte les grands désalignements parallèles et radiaux.
  • Il protège les composants entraînés et les roulements de support.
  • Il est de taille compacte, il est donc facile à installer.
  • Il a une rigidité de torsion élevée.
  • Durée de vie plus longue
  • Des tolérances d'usinage plus strictes avec un arbre connecté à un autre maintiennent un taux de performance constant.
  • Bonne finition de surface.
  • Force de restauration très faible par rapport aux autres conceptions d'accouplement:
  • Vitesse maximale basse = 3000 tr / min.


Inconvénients du couplage Oldham | Avantages et inconvénients du couplage Oldham

  • Il peut s'adapter même à de petits désalignements angulaires.
  • Il peut s'adapter à un déplacement angulaire très limité.
  • Au couple élevé, la charge axiale qui est réactive peut être appliquée sur les paliers de support.

Applications d'accouplement Oldham:


Il peut s'adapter aux moindres désalignements.
Les arbres d'entraînement et les arbres entraînés génèrent à une vitesse similaire.
Il se comporte comme un isolant électrique.
Il peut transmettre la puissance et le couple.
Le matériau utilisé dans les trois disques conduit à l'utilisation d'Oldham d'accouplement dans de nombreuses applications de dispositifs.

Accouplement d'arbre Oldham:


Les applications d'accouplement Oldham sont principalement utilisées pour joindre les deux arbres rotatifs coaxiaux parallèles. Il peut transmettre le couple à la même vitesse et au même mécanisme de rotation.
Un accouplement de type Oldham fait partie de l'accouplement de type flexible. C'est une meilleure conception pour les arbres d'accouplement, qui présente des désalignements, et il peut transmettre le couple entre les arbres aux mêmes vitesses et dans la même direction. L'accouplement peut acquérir le moindre désalignement. L'accouplement Oldham a trois disques et deux moyeux, et un centre relié par l'utilisation de rainures qui s'adaptent aux ailettes sur la section médiane, de chaque côté et perpendiculaires les unes aux autres.

Exigences du système de tringleries d'accouplement d'arbre:

Il devrait être facile à démonter
Il doit permettre le désalignement entre les arbres rotatifs tournant le long de n'importe quel axe.
Il ne doit pas s'agir de parties saillantes.
Cela devrait réduire les autres désalignements qui peuvent survenir dans les opérations en cours et qui peuvent augmenter la transmission de puissance et la durée de fonctionnement de la machine.
Il doit atteindre le train de machines cible du fabricant pour définir un alignement non nul.

Accouplement Oldham utilisé dans:

Applications robotiques et servo
Imprimantes et photocopieurs.

Utilisations du couplage Oldham:


Le but des accouplements est de connecter deux types d'équipement à arbre rotatif, ce qui permet un certain désalignement.
Sélection et installation minutieuses et entretien des accouplements à des coûts réduits.
L'accouplement assure la connexion entre les arbres qui sont même fabriqués séparément. Il fournit également des déconnexions entre les réparations et les remplacements.


Les accouplements permettent des désalignements ainsi que des directions latérales, axiales et angulaires.
Il protège les roulements de support et les moyeux d'arbre contre les surcharges.
Il peut modifier les caractéristiques de vibration des arbres rotatifs.


Conception d'accouplement Oldham:


Il s'agit d'un mécanisme de conception ancienne avec des éléments rainurés identiques assemblés pour glisser entre eux. La conception Oldham est utilisée pour les arbres de la machine, qui présentent un désalignement parallèle.


Diamètre d'alésage = Diamètre de l'alésage d'accouplement monté sur les arbres de liaison.
La longueur totale est la longueur de l'extrémité d'accouplement à la face d'extrémité.
La largeur du moyeu est la largeur de la face d'extrémité à la face interne.
Matériau du bloc coulissant
Diamètre d'accouplement
Couple nominal maximal
Décalage latéral - Le décalage latéral est le désalignement parallèle.
Décalage angulaire - Désalignement angulaire
Décalage axial - déviation axiale maximale avec la méthode de fixation de l'accouplement d'arbre d'arbre

Calcul de conception de l'accouplement Oldham| Dimensions de l'accouplement Oldham:


La longueur L, L = 1.75d,
Le diamètre, D2 = 2d,
L'épaisseur de la bride, t = 0.75d,
Diamètre du disque, D = 3L,
Distance de la ligne médiane, a = D-3d,
La largeur de la rainure W = D / 6,
L'épaisseur de la rainure, h1 = W / 2,
L'épaisseur du disque, h = W / 2,
La pression totale sur chaque accouplement = F = 1/4 (p * D * h)
Le couple de chaque côté de l'accouplement = T
Ttc = 2Fh = p * D * 2h / 6

Dessin d'accouplement Oldham:

accouplement oldham démonté
Crédit d'image: anonyme, Klauenkupplung 3CC BY-SA 3.0
accouplement oldham assemblé
Crédit d'image: anonyme, Klauenkupplung 1CC BY-SA 3.0

Matériau d'accouplement Oldham:


Pour l'accouplement Oldham, le matériau utilisé est différent pour les pièces du mécanisme, Mentionné comme suit:
Le bloc coulissant est fabriqué en matériau polymère (nylon, acétal ou combinaison) pour réduire le jeu.
Les moitiés d'accouplement fendues sont fabriquées en aluminium pour réduire l'inertie. Il peut également être fabriqué à partir d'un matériau en laiton de plus petites tailles.
Les matériaux peuvent être utilisés pour le disque intermédiaire:
Delrin
Les matériaux peuvent être utilisés pour les disques latéraux (moyeux):
acier inoxydable.
Alliage d'aluminium.

Mécanisme d'accouplement Oldham:


Un accouplement Oldham est le mécanisme qui est une combinaison des corps de connexions rigides (liaisons cinématiques) avec un mouvement relatif défini. Les mécanismes ont généralement des liaisons qui peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres - par exemple, engrenage et train d'engrenages, entraînement par courroie et chaîne, came et suiveur.


Cela comprend également les dispositifs de friction tels que les freins et les embrayages, ainsi que les composants structurels, les fixations, les roulements, les ressorts, les lubrifiants, etc.
Pour effectuer le travail mécanique, le mécanisme des éléments de la machine transmet la puissance à la résistance à surmonter.
Un accouplement est un dispositif qui est une connexion entre les deux arbres pour la transmission de la puissance.

Un accouplement peut permettre le désalignement mais il ne permet pas la déconnexion des arbres pendant la procédure.
Les accouplements limiteurs de couple peuvent se déconnecter ou glisser en raison du dépassement de la limite de couple.
Le couplage Oldham est l'inversion du mécanisme de manivelle à double curseur. Il est obtenu par les liens de connexion.
Il peut rejoindre les éléments présentant des désalignements latéraux.


L'accouplement Oldham se compose de trois disques et de deux brides avec les fentes avec deux languettes fixées à la partie centrale flottante perpendiculairement l'une à l'autre. Des broches sont fournies, qui passent à travers les brides et le disque flottant. Lorsque la languette 1 est montée dans la fente, elle permet un mouvement relatif entre les arbres.


La languette2 est montée dans l'autre fente permettant le mouvement vertical relatif entre les arbres. Le mouvement résultant des deux composants permet au mouvement de s'adapter au désalignement des arbres rotatifs. Le mécanisme d'accouplement Oldham est basé sur les trois disques avec moyeux. Le frottement de glissement développe une usure du bloc coulissant qui crée un jeu dans les systèmes mal alignés.

Applications du mécanisme de couplage Oldham:


Le mécanisme de couplage Oldham est principalement utilisé pour les étages de positionnement à moteur pas à pas.
Les éléments de l'accouplement absorbent les chocs et les vibrations des démarrages et arrêts fréquents des inversions de charge.
L'accouplement Oldham est conçu pour les systèmes de mouvement, qui sont inactifs la moitié du temps.
Ce dernier est disponible pour monter les arbres d'entraînement et mené sans aucune perturbation dans les alignements d'arbres.

Désalignements dans le couplage Oldham:

  • Le désalignement est l'alignement déplacé entre les arbres.
  • Le désalignement peut être parallèle, angulaire ou axial, ou des combinaisons.
  • Dans le couplage Oldham, un désalignement parallèle est généralement observé.
  • Un désalignement angulaire dans le train de machines est celui dans lequel les arbres se croisent à des angles inférieurs à 180.
  • Des alignements plus serrés ont une efficacité énergétique plus élevée.
  • Les alignements plus serrés ont moins d'usure sur les pièces de la machine.

Couplage Oldham généralisé:


Le couplage Oldham est l'inversion du mécanisme de manivelle à double curseur [citation]
un accouplement Oldham est le dispositif utilisé pour transmettre le mouvement et la puissance entre des arbres coaxiaux rotatifs parallèles.
L'accouplement Oldham est la pièce d'accouplement flexible. Il tire sa flexibilité des matériaux du disque,

Ce qui suit montre les types de couplage Oldham en fonction de la forme:
avec des fentes circulaires,
avec des fentes curvilignes


La figure montre le couplage Oldham généralisé avec des fentes circulaires (link1),
un disque d'entrée monté à la section médiane des arbres d'entrée (link2)
un disque de sortie monté à la section médiane de l'arbre de sortie (link4), disque flottant (link3).

Crédit d'image: https: //www.researchgate.net/publication/282390310_On_the_Kinematic_of_Generalized_Oldham_Couplings


Les rayons r1 et r2 sont les rayons des axes médians des fentes.
Les rayons peuvent être égaux ou non. Il n'est pas nécessaire que les rayons soient égaux.
Les rayons se coupent au niveau de l'axe médian du disque flottant.

Le type d'accouplement Oldham primaire transmet le couple à la même vitesse des deux arbres.
Le couplage Oldham généralisé comporte deux types de fentes. L'une est des fentes circulaires et l'autre est des fentes curvilignes.
En utilisant l'un ou l'autre des emplacements. le couplage Oldham peut transmettre un mouvement non uniforme et peut également produire un mouvement de retour rapide.
et Il peut être utilisé dans de nombreuses applications où les appareils nécessitent une transmission non uniforme.

FAQ / Notes courtes:

Comment réduire barre oblique inverse dans le couplage Oldham, et qu'est-ce que c'est?


Le jeu est le mouvement angulaire dans les pièces d'accouplement des pièces mécaniques. Il est souvent possible qu'un jeu se produise dans le mouvement d'accouplement. Le jeu excessif peut user les pièces d'accouplement.
Le jeu est le mouvement angulaire entre les pièces d'accouplement. L'inspection des inserts d'accouplement nécessite une précision correcte de l'alignement des arbres. Un jeu doit être inférieur à un mouvement angulaire de 2 degrés.


Contrôle et réduction des méthodes de jeu:
Remplacement des inserts d'accouplement et des composants défectueux.
Réduisez le jeu en faisant tourner les arbres et maintenez le couple à un niveau constant.

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À propos de Sulochana Dorve

Je suis Sulochana. Je suis ingénieur en conception mécanique—M.tech en génie de la conception, B.tech en génie mécanique. J'ai travaillé comme stagiaire chez Hindustan Aeronautics limited dans la conception du département d'armement. J'ai de l'expérience dans la R&D et la conception. Je suis compétent en CAO/FAO/IAO : CATIA | CRÉO | ANSYS Apdl | Établi ANSYS | HYPER MAILLE | Nastran Patran ainsi que dans les langages de programmation Python, MATLAB et SQL.
J'ai une expertise sur l'analyse par éléments finis, la conception pour la fabrication et l'assemblage (DFMEA), l'optimisation, les vibrations avancées, la mécanique des matériaux composites, la conception assistée par ordinateur.
Je suis passionnée par le travail et j'ai l'habitude d'apprendre. Mon but dans la vie est d'avoir un but dans la vie, et je crois au travail acharné. Je suis ici pour exceller dans le domaine de l'ingénierie en travaillant dans un environnement stimulant, agréable et brillant sur le plan professionnel où je peux utiliser pleinement mes compétences techniques et logiques, m'améliorer constamment et me comparer aux meilleurs.
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