Acoplamento flexível: 27 fatores importantes relacionados a ele

Acoplamento:


O acoplamento é o dispositivo usado para a conexão de eixos para transmitir potência e torque.

Acoplamento é a conexão de unidades de eixo fabricadas separadamente.
A falha do acoplamento ocorre devido à chave e aos parafusos. Portanto, pode ser coberto por flanges para evitar falhas.
Os eixos podem ter eixos em todas as direções.
Os acoplamentos são usados ​​para aplicações de tipo variável.
Exemplos:
Motor e gerador
Motor e bomba

Definição de acoplamentos flexíveis:


Os acoplamentos flexíveis são o dispositivo de acoplamento usado para a conexão flexível.
É o tipo de acoplamento utilizado para unir eixos com desalinhamento nas direções laterais ou angulares.
Possui conexão flexível permitindo os desalinhamentos.
Os elementos utilizados têm a capacidade de absorver as cargas de choque e as vibrações.

acoplamento flexível
Crédito da imagem:Arne HückelheimPneuClutchCC BY-SA 3.0

Tipos de acoplamento flexível:


Acoplamento tipo pino com bucha
Acoplamento Universal
Acoplamento Oldham

Aplicações de acoplamento flexível:


Máquinas,
servomecanismos,
instrumentação,
maquinaria leve,
indústria do aço,
a indústria petroquímica,
utilitários, veículos off-road,
e maquinaria pesada, etc.

outro acoplamento flexível aplicações;

Categorias de acoplamento flexível:

Acoplamentos elastoméricos -

O acoplamento elastomérico tem propriedades elásticas.
É a parte do acoplamento flexível que pode obter sua flexibilidade a partir da capacidade de tração e compressão do material.
Exemplo de material: borracha, plástico, etc.

Vantagens:

Usos de materiais: Borracha ou plástico leva a baixo custo e permite aumento de temperatura.
Resistente ao fracasso por fadiga.
Ele oferece vida útil mais longa a um custo mínimo.
A manutenção regular não é necessária, pois não usa qualquer lubrificação.
Não há necessidade de usar lubrificação, portanto, não é necessária manutenção regular.

Acoplamentos mecanicamente flexíveis -


Os acoplamentos mecanicamente flexíveis fazem parte do acoplamento flexível e obtém sua flexibilidade das peças de encaixe solto e das peças rolantes e deslizantes.
Requer lubrificação regular.
Exemplo: acoplamento de engrenagem de nylon

Acoplamento de engrenagem:


Um acoplamento de engrenagem
é a parte de aplicação de um acoplamento flexível
É o tipo de acoplamento dos eixos com engrenagens montadas nos cubos.
As luvas (cilindros ocos) têm dentes de engrenagem internos.

Acoplamento de engrenagem
Crédito da imagem:Petteri AimonenAcoplamento de engrenagem, marcado como domínio público, mais detalhes sobre Wikimedia Commons

É necessária lubrificação regular.
lubrificação usada: graxa, óleo

Vantagens:
Ele oferece boas características de torque.

Acoplamentos de membrana metálica -


O acoplamento de membrana metálica é a aplicação de acoplamento flexível.
Obtém sua flexibilidade com a flexão dos discos metálicos (finos).

Acoplamentos diversos -


O acoplamento diverso faz parte do acoplamento flexível.
Esse tipo de acoplamento obtém sua flexibilidade a partir da combinação de mecanismos como acoplamentos de mola.

Funções de acoplamento flexível:


Ele transmite poder.
Ele transmite torque.
A seleção do acoplamento flexível
depende da velocidade rotacional máxima.
A perda de potência é devido ao calor de fricção do deslizamento e rolamento em altas velocidades.
A perda de eficiência deve-se a perdas por atrito.
O acoplamento flexível tem a vantagem de ser o acoplamento que pode dar eficiência superior a 99%.


Desenho de acoplamento flexível:

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JawConcept330 de 2px
Crédito da imagem:ArulândiaJawConcept2CC BY-SA 3.0

Vantagens do acoplamento flexível:


Permite pequenos desalinhamentos.
Ele absorve cargas de choque e vibrações.
Ele pode transmitir uma grande quantidade de torques.
Simples em construção

Desvantagens do acoplamento flexível:


Possui alto custo devido às peças adicionais.
Requer mais espaço.

Acoplamento flexível tipo pino de bucha:


É o tipo de acoplamento usado para conectar eixos com desalinhamentos menores.

Transmite o torque do material de alta resistência ao eixo de entrada.

Material utilizado: borracha e couro (bucha)

O material confere flexibilidade ao acoplamento.

Os flanges são fixados aos eixos.

Exemplo: Os motores elétricos.

O valor de pressão de rolamento permitido = 0.5 N / mm2

Acoplamento ranhurado flexível:


O acoplamento ranhurado com a conexão flexível é um acoplamento ranhurado flexível.
Permite algum desalinhamento na conexão do eixo.


Acoplamento de disco flexível Thomas:

Alguns acoplamentos não requerem manutenção regular. Ele pode funcionar adequadamente por conta própria.
O acoplamento é todo acoplamento de peças de metal flexível. O acoplamento é conhecido como acoplamento de disco flexível Thomas.

Vantagens do acoplamento flexível sobre o acoplamento rígido:


O acoplamento flexível pode ser usado com baixos níveis de transmissão de torque
e pequenos desalinhamentos.
Ele permite um ligeiro desalinhamento e ainda pode transmitir a mesma quantidade de torque que o acoplamento rígido.

Diferença entre acoplamento ranhurado rígido e flexível:

Como você sabe que o acoplamento flexível cria conexões flexíveis entre o equipamento e os componentes usados ​​para montar o acoplamento fixado com alguma quantidade de folga, por isso algum desalinhamento pode absorver. Mas o tipo flexível metálico tem maior capacidade de torque do que outros acoplamentos flexíveis e algum torque será perdido durante a operação completa do equipamento.

Acoplamento de eixo flexível:

O acoplamento de eixo flexível é a conexão flexível dos eixos de acoplamento
Evita falha de acoplamento.
Ele reduz o ruído, as vibrações e protege os componentes do acoplamento.

Acoplamento tipo espaçador flexível:


É o tipo de acoplamento que possui um eixo de comprimento extra instalado nos eixos.
Ele fornece espaço para remover o selo mecânico durante a manutenção.

Tolerância de alinhamento de acoplamento flexível:


Até 400 mils.

Projeto de acoplamento flexível:


O acoplamento flexível é projetado para calcular o torque e a transmissão de potência, considerando o desalinhamento em qualquer direção.
Devido ao menor desalinhamento, há menos movimento nas peças.
Isso leva ao desenvolvimento de menos tensões axiais e de flexão nos eixos.
Torque = P / velocidade de rotação,
Se a velocidade do eixo aumenta, a potência aumenta e o torque diminui. Existe a possibilidade de perda de torque.

Alinhamento de acoplamento flexível:

Limitações

Desalinhamento paralelo = 0.005 pol., Para acoplamentos menores,
Desalinhamento paralelo = 0.030 pol., Para acoplamentos maiores,
desalinhamento angular = ± 3 °

Tipos de desalinhamento:

Deslocamento paralelo: Este tipo de deslocamento ocorre na conexão do eixo dos acoplamentos flexíveis, onde ambos os eixos do eixo são paralelos e não na mesma linha.
Deslocamento angular: Este tipo de desalinhamento ocorre nos eixos de acoplamento flexíveis, onde os eixos dos eixos se encontram nos pontos centrais do acoplamento.
Deslocamento paralelo e angular combinado: Este tipo de desalinhamento é o deslocamento de acoplamento flexível dos eixos onde os eixos dos eixos não se cruzam e não são paralelos entre si.

Material de acoplamento flexível:


Latão.
Alumínio.
Ferro fundido.
Aço inoxidável.
Aço carbono.
Borracha etc.

Acoplamento flexível em alta temperatura:

Na alta temperatura, os acoplamentos transmitirão o empuxo entre as máquinas.

À medida que a temperatura aumenta, os acoplamentos ficarão mais flexíveis e darão uma conexão mais flexível.

Em temperaturas crescentes, o acoplamento perde sua rigidez torcional, aumentando mais a pressão.

Acoplamento de corrente flexível:


Acoplamento de corrente de rolo, no qual as rodas dentadas são fixadas nas extremidades adjacentes dos dois eixos adjacentes e, a seguir, enroladas juntas por um segmento de corrente de rolo comum que abrange ambas as rodas dentadas. A folga entre a corrente e as engrenagens permite até graus de desalinhamento angular da linha central do eixo e até cerca de 0.010 polegadas de desalinhamento paralelo do eixo. Os acoplamentos de corrente de roletes são dispositivos de baixo custo e alto torque, mas podem ser barulhentos. Desgaste ou desgaste por atrito é um modo de falha potencial.

Codificador de acoplamento flexível:


É um dispositivo usado para fornecer proteção mecânica máxima.

É o dispositivo de acoplamento flexível do tipo protegido que protege o acoplamento.

Acoplamento tipo disco flexível:


Os acoplamentos de disco flexível são o tipo de acoplamento de disco que permite um menor desalinhamento angular e paralelo.
O desalinhamento de cerca de um grau de desalinhamento angular e uma polegada de desalinhamento do eixo paralelo podem ser observados.

Acoplamento de grade flexível:


Um acoplamento de grade é um sistema que consiste em dois eixos, uma mola de grade (metálica) e uma tampa bipartida.
Este tipo de acoplamento é o dispositivo de acoplamento que transmite o torque entre os eixos de acoplamento por meio de uma mola de grade metálica.
Vantagens:
Alta densidade de torque.
Os elementos de mola de acoplamento da grade têm a capacidade de absorver cargas de choque e cargas de pico.
Ele também tem a capacidade de amortecer as vibrações.
tipo flexível de acoplamento tende a ter capacidade de permitir o desalinhamento.

Problemas e soluções de acoplamento flexível:


1) A potência do motor é 50 KW, e a velocidade dada em rpm é 300 rpm. A pressão do rolamento na bucha é igual a 0.5 MPa. A tensão de cisalhamento permitida é 25MPa e a tensão do rolamento é 50MPa. A resistência ao escoamento de cisalhamento fornecida é 60 MPa. Dados fornecidos: diâmetro do eixo. = 50 mm, diâmetro dos pinos (PCD) = 140 mm.
Determine as dimensões da bucha de borracha para acoplamento flexível.

Alternativa?

  1. Torque transmitido,
    T=\\frac{Potência}{\\frac{2\\pi N}{60}}
    T=\\frac{50*10^{3}}{\\frac{2\\pi *3000}{60}}
    T = 159N-m.
  2. diâmetro do eixo
    d=\\frac{16T}{\\pi \\tau y}^{\\frac{1}{3}}

d=\\frac{16*159}{\\pi60}^{\\frac{1}{3}}

d = 23.8mm
Deixe, d = 25 mm,
dneck=\\frac{0.5d}{\\sqrt{n}}
n = não. de alfinetes,
n=\frac{4d}{150}+3
n=\frac{4*25}{150}+3
n = 4,
dneck = tensão de cisalhamento de 8 mm,

\\tau =\\frac{T}{\\frac{\\pidneck^{2}n*dc }{4*2}}

\\tau=11.29 Mpa

tensão de escoamento do material do pino.
d = Dpin + 2 * t (manga)
d = 20mm
t = 6mm
Comprimento do arbusto,T=npLdbush\\frac{dc}{2}
T = 159Nm, p = 0.5 MPa,
dbush = 0.02m e dc = 0.14m, L = 56.78 mm.

2) Projete um eixo de acoplamento flexível do tipo bucha, transmitindo 50 Kw a 1000 rpm. A pressão do rolamento na bucha de borracha é de 0.5 MPa e a tensão de cisalhamento permitida nos pinos é de 25 MPa.
O diâmetro do eixo é 60 mm.
Dado:
P=50KW;
N = 1000rpm,
d = 50 mm,


Alternativa?
T = (p) / (2πN / 60) = (50 × 1000 × 60) / (2π × 1000) = 477.46 N-mm.

T=\\frac{\\pi }{16}\\tau sd^{3}

477.46*10^{3}=\\frac{\\pi }{16}\\tau s*60^{3}

\\tau s=0.011 N/mm2

\\tau s=11 MPa

Projeto do hub:
D = 2d = 260 = 120 mm, Comprimento = 1.5d = 1.560 = 90 mm,

T=\\frac{\\pi }{16}\\tau c[\\frac{D^{4}-d^{4}}{D}]

477.46*10^{3}=\\frac{\\pi }{16}\\tau c*[\\frac{120^{4}-60^{4}}{120}]

\\tau c = 1.5 MPa

Desenho da chave:
W = 20mm,
t = 10mm,
L = 1.5d = 1.560 = 90 mm,

T=LW\\tau k\\frac{d}{2}

477.46*10^{3}=90*20\\tau k\\frac{60}{2}

\\tau k = 8.8 MPa

Chave na trituração:

T=L\\frac{d}{2}\\frac{t}{2}\\sigma ck

477.4610^{3}=90\\frac{60}{2}\\frac{10}{2}*\\sigma ck

\\sigma k=35.36MPa

Projeto de flange:
t = 0.5d = 0.560 = 30 mm,

T=\\frac{\\pi D^{2}}{2}\\tau ct

477.4610^{3}=\\frac{\\pi 120^{2}}{2}\\tau c30

\\tau c = 0.35 MPa

Projeto do parafuso:
d1=\\frac{0.5d}{\\sqrt{n}}
d1=\\frac{0.5*60}{\\sqrt{6}}
d1 = 12.24 mm.
n = 6,

Suponha que t = 5 mm, (bucha de borracha)
d2 = 25 + 22 2 +5
d2 = 39mm,
D1 = 2d + d2 + 2n D1 = 171 mm, D2 = 4d = 460 = 240 mm, W = Pbd2l, W = 0.539l,

T=Wn\\frac{D1}{2}

447.4610^{3}=19.5l6\\frac{171}{2}

l = 44.7 mm,
W = 871.65N.

Devido à torção pura,

\\tau =\\frac{W}{\\frac{\\pi }{4}d1^{2}}

\\tau =\\frac{871.65}{\\frac{\\pi }{4}12.24^{2}}

\\tau=7.4MPa

Perguntas frequentes:


Quais são os três tipos de acoplamentos de compressão flexível:

Acoplamento tipo mandíbula
Acoplamento tipo donut
Acoplamento do tipo pino e bucha.


Acoplamento flexível vs. acoplamento sólido:

o acoplamento sólido é o acoplamento rígido. Um acoplamento rígido é o dispositivo de acoplamento que é rígido na conexão, enquanto o acoplamento flexível é o dispositivo de acoplamento que é flexível na conexão.
Os elementos de acoplamento flexível têm a capacidade de absorver vibrações e cargas de choque, enquanto o acoplamento rígido é livre de vibrações e cargas de choque.


Acoplamento blindado vs. acoplamento flexível:

O acoplamento blindado é um tipo único de acoplamento.
O acoplamento blindado é envolto em uma caixa de metal.
É usado para aplicações subterrâneas.


Tipos de acoplamento flexível - De acordo com seus usos:


Acoplamento flexível de uso geral
Tipo de engrenagem
tipo de cadeia
Acoplamento do tipo grade
acoplamento flexível de propósito especial
tipo mecanicamente flexível, etc.

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