Cara menghubungkan poros satu sama lain. Kopling untuk menghubungkan poros mesin listrik

Roda gigi. Namun satu bagian bukanlah sebuah mesin. Dan untuk membuat mesin dari suku cadang, pertama-tama Anda harus mengetahui caranya sarana teknis cukup dengan menghubungkan keduanya dengan andal, bagaimana menemukan satu-satunya opsi koneksi yang dapat diterima untuk setiap kasus tertentu.

Hari ini kita berbicara tentang menghubungkan roller, roda gigi, bubungan, dan elemen struktural lainnya dengan poros dan poros bergerak, serta poros satu sama lain. Semua metode koneksi yang akan kita bicarakan tersedia untuk Anda jika Anda memiliki peralatan minimal di bengkel atau garasi rumah: dan mesin. Dan metode ini akan berguna saat membangun secara maksimal mekanisme yang berbeda Dan .

Kuncinya adalah detail kecil namun sangat penting. Ini mencegah satu bagian kawin berputar relatif terhadap yang lain. Kuncinya sangat sederhana untuk dibuat dan dirakit; tidak memerlukan dimensi tambahan; kuncinya akan disembunyikan di dalam unit perakitan. Pada bagian yang dipasang pada poros, dan pada poros itu sendiri, dibuat alur, yang ukurannya disesuaikan dengan cermat dengan kuncinya (Gbr. 1).

Kuncinya dapat dianggap sebagai contoh penggunaan material yang sangat rasional. Tidak ada embel-embel di dalamnya, semua bahan digunakan: permukaan samping menahan deformasi penghancuran, yang menentukan panjang dan tinggi kunci, dan penampangnya menahan deformasi geser, yang memberikan dimensi ketiga - ketebalan. Ukuran kunci distandarisasi dan, sebagai suatu peraturan, tidak dihitung, tetapi dipilih dari buku referensi teknis, terutama tergantung pada diameter poros.

Kata "spline" berasal dari bahasa Jerman Spon- sepotong. Rupanya, sliver itulah yang berfungsi sebagai kunci pada bagian mekanis pertama yang dibuat oleh tangan manusia bahkan sebelum zaman kita, misalnya kincir angin.

Jika poros mesin beroperasi di bawah beban yang meningkat dan kuncinya tidak dapat menahannya, Anda dapat menggunakan sambungan spline, yang seperti rangkaian kunci yang dibuat langsung pada bagian kawinnya (Gbr. 2). Kesesuaian bagian pada poros ini lebih andal dan kuat, tetapi secara teknologi jauh lebih rumit dan, karenanya, lebih mahal.

Dan inilah metode lain untuk mendapatkan sambungan bagian-bagian yang kuat dan andal - kecocokan dengan kecocokan interferensi yang terjamin. Diameter pemasangan poros dibuat beberapa ratus milimeter lebih besar dari diameter lubang pada bagian perkawinan. Ketika suatu bagian ditekan pada tempatnya, gaya gesek yang sangat besar antara permukaan bagian-bagian yang disambung dengan kuat memperbaiki posisi relatifnya. Tampaknya Anda tidak dapat membayangkan sesuatu yang lebih sederhana: tidak ada bagian tambahan, tidak ada penyolderan, tidak ada pengelasan, tidak ada yang berlebihan, tapi... Bayangkan kita menghubungkan poros dengan roda gigi dengan cara ini, dan itu perlu dilepas ketika memperbaiki mekanismenya. Tentu saja, selama pembongkaran, permukaan dudukan bagian-bagian tersebut akan rusak dan tidak akan mudah untuk mengembalikan kesesuaiannya. Oleh karena itu, press fit disarankan hanya untuk komponen mesin yang tidak dapat dibongkar.

Perhatikan bagaimana pisau dipasang secara manual pada poros auger. Ini adalah contoh sambungan umum yang dapat dilepas dari bagian-bagian yang berputar - pas persegi. Namun terlepas dari semua kesederhanaan, keandalan, dan kekompakannya, metode ini juga bukannya tanpa dosa, karena tidak menjamin keselarasan bagian-bagian yang dikawinkan (perhatikan bahwa penyelarasan tidak diperlukan). Namun, jika perlu, kelemahan ini dapat diatasi: permukaan pemasangan silinder tambahan A disediakan pada poros dan hub bagian yang dipasang, yang panjangnya harus setidaknya diameter pemasangan (Gbr. 3). Bagian pendaratan ini menangani pemusatan. Benar, ini salah satunya kualitas positif— kekompakan

Alih-alih persegi, Anda dapat menyediakan kerucut tempat duduk di bagian-bagiannya (K = 1:10) dan mendapatkan sambungan yang lebih andal, yang, terlebih lagi, ketika mur dikencangkan dengan kencang, serangan balik dapat dihilangkan. Kadang-kadang, untuk memasang bagian pada poros, kunci juga dimasukkan ke dalam sambungan (Gbr. 4), lebih disukai yang segmen, yang, karena konfigurasinya, diorientasikan secara independen pada alur miring dari bagian yang dipasang. Ngomong-ngomong, terkadang kunci segmen juga digunakan untuk memasang bagian-bagian pada poros silinder.

Untuk mengirimkan torsi kecil, Anda dapat menggunakan cara yang lebih sederhana untuk menghubungkan bagian-bagian ke poros dan sumbu yang bergerak.

Bagian tersebut dipasang pada roller dan dipasang pada tempat yang telah ditentukan dengan pin silinder (Gbr. 5a). Lubang tembus dibor sedemikian rupa sehingga pin dapat ditancapkan dengan kuat ke dalamnya dengan pukulan palu yang ringan. Selama pembongkaran, pin juga dirobohkan dengan palu menggunakan mata bor atau hanyut dengan diameter yang sesuai.

Pengikatan bagian ke poros yang lebih erat dan andal dapat dicapai dengan pin berbentuk kerucut (Gbr. 5b). Untuk melakukan ini, lubang yang dibor untuk pin disempurnakan dengan alat untuk membesarkan lubang berbentuk kerucut kecil - colisaurus.

Namun, metode penyambungan bagian yang paling sederhana ini pun tidak dapat digunakan, seperti yang mereka katakan, tanpa kehati-hatian. Anda harus terlebih dahulu memastikan bahwa bagian yang dipasang tidak akan menghalangi akses ke lokasi pengeboran, dan tidak hanya ke bor, tetapi juga ke chuck tempat ia dijepit. Diameter pin yang paling umum adalah 1-3 milimeter, dan bor semacam itu sangat pendek. Tidak disarankan melakukannya di bawah pin.

Jika Anda membuat lubang berulir pada bagian yang akan dipasang dan memasang sekrup, ujungnya, yang menempel pada roller, akan mengamankan bagian tersebut di tempat tertentu. Metode ini memunculkan istilah set sekrup. Mari kita lihat beberapa jenis sekrup set.

Saat disekrup, sekrup set runcing menutup pas dan, memasukkan ujungnya ke dalam badan roller, menahan bagian tersebut (Gbr. 6a).
Alur kecil dibuat di sepanjang sumbu roller tempat bagian kerucut dari sekrup set dipasang. Sudut ujung dan alur sekrup adalah 90° (Gbr. 6b). Metode pengikatan ini agak lebih kuat dari yang sebelumnya: tidak hanya ujungnya, tetapi hampir seluruh bagian kerucut dari sekrup set berfungsi di sini.

Anda dapat melepaskan bagian datar yang pas dengan poros, kemudian Anda harus menggunakan sekrup set dengan ujung datar (Gbr. 6c).

Sekarang secara singkat tentang hubungan antar poros. Misalnya, bagaimana cara menyambungkan poros motor listrik ke poros girboks? Jawabannya sederhana - kopling. Tapi yang mana? Pilihannya luas: ada kopling murni mekanis, hidrolik, elektromagnetik, tipe campuran - ini didasarkan pada prinsip operasi. Dan menurut desainnya, mereka dapat bekerja secara konstan dan terputus-putus, dapat bersifat gesekan dengan kopling halus dan gigi dengan pengikatan tetap, overrunning atau aksi tunggal, otomatis dan semi-otomatis, dengan kendali jarak jauh terus menerus dan dengan kendali sesuai ke program yang telah ditentukan. Beragamnya jenis kopling tidak mungkin untuk dicantumkan begitu saja.

Untuk kenalan pertama, mari kita ambil beberapa yang sederhana.

Gambar 7 menunjukkan opsi kopling permanen. Ujung-ujung rol yang terhubung dimasukkan ke dalam selongsong kecil dengan celah dan diamankan dengan pin berbentuk kerucut yang ditempatkan tegak lurus satu sama lain. Berkat celah tersebut, sambungan tipe cardan diperoleh, yang mentransmisikan rotasi dan mengkompensasi ketidaksejajaran poros akibat pemasangan yang tidak akurat. Kerugian dan keausan terkait pada bagian yang bergesekan berkurang. Memasang kopling seperti itu memerlukan kehati-hatian yang ekstrem, terutama pada rol kecil - jika tertekuk, seluruh sistem dapat rusak.

Gambar 8 menunjukkan kopling yang dapat digerakkan. Ujung-ujung poros dibuat dalam bentuk lidah dan alur, yang bila diartikulasikan, memungkinkan kebebasan bergerak di sepanjang sumbu rotasi, tetapi tidak mentolerir ketidaksejajaran poros.

Untuk menyambung poros dengan diameter 12 hingga 100 milimeter, direkomendasikan kopling elastis dengan tanda bintang (Gbr. 9). Di ujung poros, bagian kopling baja dipasang, dihubungkan dengan sproket elastis perantara yang terbuat dari karet keras. Sproket, yang memiliki elastisitas tertentu, menghaluskan hentakan akibat ketidaksejajaran poros dan melembutkan hentakan pada saat dinyalakan. Dan kualitas berharga lainnya adalah kopling jenis ini beroperasi hampir tanpa suara.

Kopling elastis dengan tanda bintang: 1 - bagian kopling; 2 — tanda bintang; 3 — sekrup pemasangan; 4 — cincin penahan

Untuk mentransmisikan torsi kecil, pemodel sering menggunakan versi sederhana dari sambungan elastis - kopling cakram. Di sini, peran sproket dimainkan oleh cakram karet, dan bagian kopling yang besar digantikan oleh kabel sederhana (Gbr. 10).

Sebagai penutup pembicaraan, kita akan mengenal prinsip kerja kopling gesek dengan menggunakan contoh kopling mobil, yang berfungsi untuk melepaskan poros engkol mesin dari transmisi tenaga mobil pada saat perpindahan gigi dan pengereman. Selain itu, kopling memungkinkan mobil bergerak dengan mulus dari posisi diam (Gbr. 11).

Diagram mekanisme kopling mobil: a - kopling aktif, b - dinonaktifkan

Cakram kopling 2 ditekan ke roda gila 1 yang berputar di bawah tekanan pegas 5, yang hub 7 dipasang pada spline poros penggerak 6. Ketika terjadi gesekan yang cukup, roda gila dan cakram kopling akan berputar menjadi satu kesatuan, mentransfer torsi dari mesin ke transmisi.

Jika Anda menekan pedal 3, gaya penggerak yang bekerja melalui tap 4 pada hub 7 piringan kopling akan menyebabkannya bergerak sepanjang spline poros 6. Sebuah celah akan terbentuk antara roda gila dan piringan kopling—kopling akan terlepas. Jika Anda melepaskan pedal kopling dengan lancar, pegas 5 akan kembali menekan cakram kopling ke roda gila, mula-mula dengan selip (mobil akan melaju dengan mulus), dan kemudian dengan sangat kencang.

Jadi, untuk menghubungkan bagian-bagian yang berputar, pemikiran manusia beralih dari menggunakan serpihan kayu dasar menjadi menciptakan sistem otomatis paling cerdas.

Mekanisme khusus digunakan untuk menghubungkan elemen individual perangkat. Baru-baru ini, kopling menjadi populer. Mereka dapat memiliki berbagai macam properti, klasifikasi dilakukan berdasarkan area penerapan dan kriteria lainnya. Pilihan kopling yang salah menyebabkan peningkatan keausan struktur.

Bagaimana cara menghubungkan poros mekanisme?

Untuk mentransmisikan rotasi aksial, poros digunakan, di mana berbagai roda gigi dan sproket dapat dipasang. Koneksi dibuat saat menggunakan berbagai metode Misalnya kopling digunakan untuk menyambung poros. Fitur-fiturnya meliputi poin-poin berikut:

1. Hal ini dimungkinkan untuk membongkar.
2. Pengumpulan dan produksi produk akhir menjadi sangat disederhanakan.
3. Banyak jenis produk yang memungkinkan Anda mengkompensasi berbagai jenis perpindahan yang mungkin terjadi selama pengoperasian perangkat.
4. Perangkat ini dapat menahan beban yang signifikan.

Saat ini, bagian-bagiannya sangat jarang dihubungkan satu sama lain menggunakan teknologi pengelasan. Hal ini disebabkan getaran dan benturan lainnya dapat menyebabkan keretakan dan cacat lainnya.

Fiksasi yang salah dapat mengakibatkan kegagalan perangkat. Produk dipilih tergantung pada kondisi pengoperasian. Misalnya, poros dapat bergerak ke berbagai arah.

Untuk mengurangi biaya secara signifikan, kemungkinan menggunakan desain buatan sendiri sedang dipertimbangkan. Di antara fitur-fiturnya kami menyoroti poin-poin berikut:

1. Untuk membuat desain buatan sendiri, Anda memerlukan sproket yang dapat dilepas dari poros engkol mesin pembakaran dalam.
2. Transmisi putaran dilakukan dengan menggunakan rantai. Karena penggunaan baja dalam pembuatan produk ini, kekuatan meningkat secara signifikan.
3. Sambungan dibuat melalui dua bagian kopling. Dalam hal ini, bintang harus digergaji menjadi dua. Bagian sproket yang terpotong akan dilas ke setiap setengah kopling.
4. Setengah kopling diikat menggunakan baut. Namun, metode penyambungan ini tidak disarankan jika beban yang diterapkan signifikan. Fiksasi elemen yang dapat dilepas dipastikan dengan kunci saat mentransmisikan kekuatan tinggi.

Informasi di atas menunjukkan bahwa produk tersebut dapat dibuat dengan menggunakan bahan-bahan yang tersedia. Dalam hal ini, perangkat yang dihasilkan dipasang untuk mengirimkan torsi tinggi.

Klasifikasi kopling

Ada banyak produk serupa yang digunakan untuk mengirimkan rotasi. Klasifikasi berdasarkan tujuannya adalah sebagai berikut:

1. Permanen atau menyambung.
2. Dipasangkan dan dapat dikemudikan.

Model penggerak dipasang dalam berbagai desain. Keduanya tidak diperlukan untuk transmisi kekuatan langsung.

Produk penghubung poros digunakan untuk transmisi putaran yang konstan. Mereka dibagi menjadi beberapa kelompok utama:

1. Keras.
2. Tuli.
3. Menghubungkan.
4. Bergerak atau fleksibel.

Yang paling pilihan sederhana eksekusi bisa disebut kopling buta. Dalam pembuatan selongsong dan elemen lainnya, berbagai macam bahan dapat digunakan, yang sebagian besar memiliki ciri perlindungan tingkat tinggi terhadap benturan. lingkungan.

Kopling adaptor kerucut telah tersebar luas karena mudah dibuat dan dapat bertahan lama. jangka waktu yang lama. Versi splined juga dapat dipasang, yang dapat mengirimkan kekuatan besar selama pengoperasian.

Klasifikasi opsi desain fleksibel juga dilakukan menurut sejumlah besar karakteristik berbeda. Berikut ini banyak digunakan:

1. Ekspansi. Mereka dicirikan oleh fakta bahwa mereka dapat mengkompensasi perpindahan aksial bagian-bagian relatif satu sama lain.
2. Menyeberang. Mekanisme seperti itu dipasang jika ada kemungkinan perpindahan radial.
3. Membran dan penggerak, yang dirancang untuk perpindahan radial dan aksial. Kalung anjing memiliki elemen khusus yang memastikan posisi kedua elemen tetap.

Pemilihan elemen penghubung yang paling sesuai dilakukan sesuai dengan dimensi diametris. Bagian kopling mengkompensasi perpindahan sumbu, namun oli ditambahkan untuk meningkatkan efisiensi. Dalam kebanyakan kasus, baja digunakan dalam produksi, yang ditandai dengan peningkatan ketahanan aus. Jika perlu untuk melindungi mekanisme dari pengaruh listrik, bahan khusus dengan sifat tertentu digunakan.

Jangan lupa bahwa produk silang memiliki kelemahan yang signifikan - peningkatan serangan balik karena keausan tonjolan yang parah.

Dalam beberapa kasus, versi tali digunakan, yang juga memiliki kelebihan dan kekurangan tertentu.

Sejumlah besar metode penghubung poros digunakan, semuanya dicirikan oleh kualitas tertentu. Metode sambungan kaku digunakan bila sambungan dibuat dengan mempertimbangkan tidak adanya kemungkinan node bergerak relatif satu sama lain pada saat pengoperasian. Metode koneksi klasik dicirikan oleh beberapa fitur berikut:

1. Dalam kebanyakan kasus, sambungan dibuat menggunakan flensa, yang merupakan bagian dari berbagai mekanisme. Pemasangan rigid kopling juga dilakukan, pemasangannya dilakukan dengan metode pengepresan.
2. Versi poros penyangga tunggal telah tersebar luas. Dalam hal ini, koneksi itu sendiri digunakan sebagai pendukung kedua.
3. Baut juga bisa digunakan untuk fiksasi. Pada saat yang sama, mereka harus terpasang erat ke dalam lubang, jika tidak, masalah serius dapat timbul.
4. Dalam hal ini, kopling bergigi atau dilipat melintang sering digunakan.

Versi lipat melintang digunakan untuk menyambung berbagai bagian yang dipasang pada mesin listrik dan berbagai unit lainnya. Desain ini terdiri dari elemen-elemen berikut:

1. Dua bagian kopling. Mereka dipasang di ujung poros, yang dihubungkan ke dalam satu sistem.
2. Kedua bagian struktur yang dipertimbangkan memiliki tonjolan tengah dan lekukan khusus, sambungan dipastikan dengan baut yang kuat.
3. Kopling pengaman tidak dapat diputar karena adanya lubang kunci khusus.
4. Perpindahan aksial dihilangkan karena sekrup pengunci yang disekrup di ujungnya.

Versi yang lebih kompleks dapat disebut kopling roda gigi, yang juga terdiri dari dua bagian terpisah. Permukaan luar terdiri dari gigi yang menyatu untuk memastikan sambungan yang andal. Perpindahan aksial dihilangkan melalui penggunaan baut.

Jenis sambungan semi-kaku dicirikan oleh ciri-ciri tertentu. Contohnya adalah kasus penyambungan poros turbogenerator dengan turbin uap. Dalam kebanyakan kasus, kopling pegas roda gigi semi-kaku ditempatkan pada poros motor.

Versi elemen penghubung yang dipertimbangkan dicirikan oleh fitur-fitur berikut:

1. Desainnya terdiri dari dua bagian kopling, yang dipasang pada kedua bagian. Perangkat dipasang dengan cara yang sama.
2. Fiksasi satu elemen relatif terhadap elemen lainnya dilakukan karena pegas pita berbentuk gelombang elastis, yang sering disebut kompensator.

Untuk memastikan tingkat perlindungan yang diperlukan, digunakan casing yang terbuat dari bahan terbanyak berbagai bahan, tahan terhadap pengaruh lingkungan. Perubahan kecil pada posisi dua elemen yang dihubungkan dikompensasi oleh elemen khusus.

Pada saat pengoperasian perangkat, ada kemungkinan perpindahan dua elemen relatif satu sama lain. Masalah ini dapat diatasi melalui penggunaan elemen khusus. Perangkat elastis dapat dipasang dalam berbagai kasus, mereka dicirikan oleh fitur-fitur berikut:

1. Pemasangan dimungkinkan jika terjadi perpindahan lateral atau sudut poros pada antarmuka.
2. Suku cadang pin semak telah tersebar luas.

Perangkat klasik diwakili oleh dua bagian kopling, yang dihubungkan menggunakan pin baut khusus.

Mesin cuci dan manset kulit khusus ditempatkan di permukaan, yang diamankan menggunakan manset karet.

Pemasangan kopling gesekan pada poros berkecepatan tinggi

Jika perlu, Anda dapat memasang sendiri kopling gesekan dengan seperangkat alat kecil. Untuk mendapatkan hasil berkualitas tinggi, Anda harus mengikuti rekomendasi umum:

1. Sebelum mulai bekerja, Anda harus memastikan bahwa strukturnya tidak memiliki cacat yang berarti. Bahkan cacat kecil pun menyebabkan penurunan kekuatan sambungan.
2. Kopling elastis telah tersebar luas. Keunikan mereka terletak pada adanya elemen khusus, yang menyebabkan perpindahan dikompensasi. Pada saat pemasangan, Anda perlu berhati-hati, karena terlalu banyak tenaga dapat menyebabkan kerusakan pada elemen aktif. Hal ini juga harus diperhitungkan saat memasang kopling pengaman.
3. Dalam kebanyakan kasus, fiksasi dilakukan dengan menekan mekanisme. Anda dapat menghilangkan kemungkinan perangkat berputar dengan menggunakan kunci.

Pada saat pemasangan, tidak disarankan menggunakan cara pemasangan seadanya, karena dapat menyebabkan kerusakan pada struktur. Contohnya adalah perubahan bentuk dan munculnya penyok, retak, penurunan kekuatan dan masih banyak lagi hal lainnya.

Pemasangan kopling gesekan dan pengaman bola pada poros kecepatan rendah

Perangkat keselamatan menghilangkan kemungkinan kerusakan pada elemen utama jika terjadi kelebihan beban. Dalam hal ini, proses instalasinya praktis sama:

1. Fiksasi dilakukan dengan menggunakan pasak. Metode ini mempunyai keandalan yang sangat tinggi.
2. Bagian kopling dipasang di bawah tegangan. Hal ini menghilangkan kemungkinan reaksi balik dan masalah lainnya.
3. Saat memasang, jangan terlalu memaksakan diri, karena dapat terjadi cacat serius.

Ada alat khusus yang dijual yang sangat menyederhanakan pekerjaan pemasangan.

Pemasangan kopling gesekan pada poros kecepatan rendah dari gearbox keluaran

Seringkali produk dipasang pada gearbox untuk menghubungkannya ke motor listrik. Hal ini dapat dikaitkan dengan fakta bahwa gearbox mungkin macet, yang menyebabkan mesin menjadi terlalu panas. Kopling gesekan menghilangkan kemungkinan masalah seperti itu. Di antara fitur instalasi yang kami catat:

1. Jangan menerapkan beban benturan karena dapat merusak produk itu sendiri.
2. Untuk mempermudah masuknya kandang dapat digunakan pelumas.
3. Pelanggaran aturan pemasangan dapat menyebabkan kerusakan pada bagian utama.

Pemasangan sendiri harus dilakukan semata-mata dengan mempertimbangkan rekomendasi, karena cacat kecil sekalipun akan mengurangi masa pakai.

Sangat mudah untuk menemukannya dijual jumlah yang banyak berbagai bagian, sehingga tidak ada masalah berarti saat memilih. Kriteria utama meliputi jenis bahan yang digunakan dalam pembuatannya, serta ukuran diametrisnya. Saat memilih, perhatian diberikan pada bagaimana perpindahan elemen yang terhubung dapat terjadi.

Poros-poros mesin listrik dihubungkan satu sama lain atau dengan poros-poros mesin lain dengan menggunakan berbagai jenis kopling dan dapat bersifat kaku, semi-kaku atau elastis (fleksibel).

Sambungan poros kaku

Sambungan poros yang kaku digunakan dalam kasus di mana perlu untuk memastikan pengoperasian poros yang terhubung tanpa perpindahan pada titik antarmuka, yaitu sebagai poros tunggal.

Sambungan kaku poros dilakukan dengan menggunakan flensa yang ditempa secara integral dengan poros (sambungan flensa) atau dengan menggunakan kopling kaku yang dipasang pada ujung poros mesin yang disambung.

Sambungan flensa poros ditunjukkan pada Gambar 1, A. Ini digunakan untuk menghubungkan mesin dengan poros bantalan tunggal. Dalam hal ini, sambungan poros itu sendiri digunakan sebagai penopang kedua dari poros bantalan tunggal.

Gambar 1. Sambungan flensa poros dan kopling untuk sambungan poros mesin listrik

Dengan metode penyambungan poros ini, salah satu flensa memiliki proyeksi pemusatan dengan ketinggian 8 - 10 hingga 16 mm (untuk poros dengan diameter hingga 600 mm), dan pada flensa (penghitung) lainnya terdapat flensa yang sesuai. reses. Kedua flensa, yang dikawinkan menggunakan alat geser kelas akurasi kedua, dihubungkan satu sama lain dengan baut yang masuk ke dalam lubang di bawah pengaruh pukulan ringan palu godam timah. Dalam hal ini, baut harus terpasang erat ke dalam lubang flensa. Dalam beberapa kasus, baut penghubung hanya dipasang pada satu flensa, dan pada kasus lain, terdapat celah 0,1 - 0,25 mm antara baut dan flensa (tergantung pada diameter baut).

Untuk sambungan kaku poros menggunakan kopling, digunakan kopling lipat melintang dan kopling roda gigi tipe MZN atau MZU.

Kopling lipat silang terutama digunakan untuk menghubungkan poros mesin listrik di unit konverter.

Kopling lipat silang (Gambar 1, B) terdiri dari dua 1 Dan 2 , dipasang di ujung poros yang terhubung. Bagian kopling memiliki tonjolan tengah dan lekukan dan dihubungkan satu sama lain dengan baut putar khusus 3 , dengan pas ke dalam lubang bagian kopling untuk reaming. Kunci 4 melindungi bagian kopling agar tidak berputar pada poros. Bagian kopling dilindungi dari gerakan aksial dengan mengunci sekrup yang disekrup dari ujung di persimpangan setengah kopling dengan poros (pada Gambar 1, B tidak ditampilkan).

Jika masing-masing lubang pada salah satu bagian kopling silang tidak bertepatan dengan lubang pada setengah kopling lainnya, lubang tersebut harus diperluas dengan cara ditusuk dengan alat untuk membesarkan lubang berbentuk kerucut atau universal. Untuk melakukan ini, kedua bagian kopling pertama-tama dikencangkan dengan baut, yang dipasang di lubang yang bertepatan di sepanjang sumbu. Untuk menghindari gangguan silinder lubang berusuk karena ayunan lateral alat untuk membesarkan lubang, ujung alat untuk membesarkan lubang dipasang pada penahan yang dipasang secara kaku pada rangka bantalan. Dengan menggunakan pemberhentian yang sama, alat untuk membesarkan lubang juga diumpankan ke depan hingga benar-benar melewati lubang di kedua bagian kopling.

Kopling gigi (Gambar 1, V) terdiri dari dua hub 1 Dan 2 , diamankan dengan kunci di ujung poros yang dihubungkan. Pada permukaan luar hub terdapat gigi yang menyatu dengan pelek roda gigi bagian dalam 3 bagian kopling 4 Dan 5 , pasang hubnya. Bagian kopling dihubungkan satu sama lain dengan baut.

Sambungan poros semi-kaku

Sambungan poros semi kaku digunakan misalnya untuk menghubungkan poros generator turbo dengan poros turbin uap. Untuk tujuan ini, digunakan kopling pegas roda gigi semi-kaku (kopling kekakuan variabel tipe Bibby).

Kopling pegas roda gigi semi-kaku (Gambar 1, G) terdiri dari dua bagian kopling 1 Dan 2 , dipasang di ujung poros. Kedua bagian kopling dihubungkan satu sama lain melalui pegas pita elastis bergelombang (kompensator) 3 , menutupi gigi 4 kedua bagian kopling dan menjadi elemen utama dalam kopling ini. Kopling ditutup dengan casing di bagian luar 5 .

Sambungan poros elastis

Sambungan poros yang elastis atau lunak, seperti yang sering disebut, digunakan untuk kemungkinan perpindahan lateral atau sudut poros pada titik antarmuka. Untuk tujuan ini, kopling pin selongsong elastis tipe MUVP paling banyak digunakan.

Kopling seperti itu digunakan, misalnya, pada unit eksiter pada mesin listrik besar.

Kopling pin selongsong elastis tipe MUVP (Gambar 1, D), terdiri dari dua bagian kopling 1 Dan 2 , dipasang pada ujung poros mesin yang disambung. Elastisitas sambungan dicapai melalui pin baut 3 dengan mesin cuci kulit ditempatkan di atasnya dan ditekan ke dalam 4 atau manset karet yang dijepit dengan cincin belah 5 . Pin dimasukkan erat ke bagian penggerak kopling dengan bagian logamnya, dan dimasukkan ke dalam bagian penggerak dengan bagian elastisnya dengan celah kecil.

Informasi Umum

Dalam bidang teknik, kopling adalah alat penghubung untuk poros-poros yang ujung-ujungnya saling berdekatan atau dipisahkan dalam jarak yang dekat. Menghubungkan poros dengan kopling memastikan transmisi torsi dari satu poros ke poros lainnya. Poros, pada umumnya, disusun sedemikian rupa sehingga sumbu geometri salah satu poros merupakan kelanjutan dari sumbu geometri poros lainnya. Dengan bantuan kopling, Anda juga dapat mentransfer putaran dari poros ke roda gigi dan katrol yang dipasang secara longgar pada poros tersebut.

Kopling tidak mengubah torsi atau arah putaran. Beberapa jenis kopling menyerap getaran dan titik, melindungi alat berat dari kecelakaan akibat beban berlebih.

Penggunaan kopling dalam teknik mesin disebabkan oleh kebutuhan:

Memperoleh poros panjang yang terbuat dari bagian-bagian terpisah, mengkompensasi ketidakakuratan pemasangan kecil pada posisi relatif poros yang terhubung;

Memberi poros beberapa mobilitas relatif selama operasi (perpindahan kecil dan kemiringan sumbu geometris poros);

Menghidupkan dan mematikan masing-masing node;

Penyambungan dan pemutusan poros secara otomatis tergantung pada jarak yang ditempuh, arah putaran transmisi, kecepatan sudut, yaitu pelaksanaan fungsi kendali otomatis;

Mengurangi beban dinamis.

Mesin modern terdiri dari sejumlah bagian terpisah dengan ujung poros masukan dan keluaran, yang dihubungkan menggunakan kopling (Gbr. 1).

Beras. 1. Diagram skema mesin

Klasifikasi kopling.

Variasi desain kopling memperumit klasifikasinya. Kopling paling sederhana dibuat dari sepotong tabung puting dan menghubungkan poros motor listrik ke impeler mesin cuci kaca depan mobil. Kopling turbocharger mesin jet terdiri dari ratusan bagian dan merupakan sistem pengaturan mandiri yang sangat kompleks.

Kelompok kopling dibedakan berdasarkan sifat sambungan poros.

Kopling mekanis:

A) kaku (mati) - praktis tidak memungkinkan kompensasi untuk perpindahan radial, aksial dan sudut poros;

B) kompensasi - memungkinkan beberapa kompensasi untuk perpindahan radial, aksial dan sudut poros karena adanya elemen elastis (busing karet, pegas, dll.);

B) gesekan - memungkinkan selip jangka pendek saat kelebihan beban.

Kopling listrik (elektromagnetik).

Kopling hidrolik atau pneumatik.

Kopling listrik dan hidrolik menggunakan prinsip adhesi melalui gaya elektromagnetik dan hidrolik. Kopling ini dipelajari dalam kursus khusus. Berikut ini, hanya kopling mekanis yang dianalisis. Sebagian besar kopling yang digunakan terstandarisasi. Karakteristik utama ketika memilih kopling dari katalog atau buku referensi adalah momen transmisi, yang memperhitungkan kondisi pembebanan paling parah.

Kelas kopling dibedakan berdasarkan mode sambungan poros.

Non-kopling (permanen, penghubung) - menghubungkan poros secara permanen, membentuk poros panjang.

Terkendali (kopling) - menyambungkan dan melepaskan poros selama pengoperasian, misalnya kopling mobil yang terkenal.

Bertindak sendiri (dikendalikan sendiri, otomatis) - beroperasi secara otomatis dalam mode operasi tertentu (overrunning, sentrifugal, keselamatan).

Kopling pengaman yang melepaskan poros jika terjadi pelanggaran kondisi pengoperasian normal.

Lainnya.

Menurut tingkat pengurangan beban dinamis, kopling dibagi menjadi:

Getaran keras, guncangan dan guncangan yang tidak memuluskan transmisi torsi;

Elastis, menghaluskan getaran, guncangan dan benturan karena adanya elemen elastis - pegas, ring karet, dll.

Karakteristik utama dari kopling adalah torsi yang ditransmisikan.

Indikator penting adalah dimensi, massa, momen inersia.

Kopling, yang dirancang untuk mentransmisikan torsi tertentu, dibuat dalam beberapa modifikasi untuk diameter poros yang berbeda. Kopling merupakan unit otonom, sehingga dapat dengan mudah distandarisasi.

Kopling dihitung berdasarkan kriteria kinerjanya:

Kekuatan di bawah beban siklik dan benturan,

Ketahanan aus,

Kekakuan.

Dalam praktiknya, kopling dipilih dari katalog berdasarkan jumlah torsi yang ditransmisikan T= T Vala K, Di mana T Vala – torsi nominal ditentukan dengan menghitung dinamika mekanisme (yang terbesar dari mekanisme kerja panjang), KE– koefisien mode operasi.

Dalam penggerak dari motor listrik, hal berikut ini diterima:

Selama pengoperasian senyap dan massa kecil yang dipercepat (penggerak konveyor, fasilitas pengujian, dll.) KE = 1,15...1,4;

Dengan beban variabel dan massa yang dipercepat rata-rata (mesin pemotong logam, kompresor piston, dll.) KE= 1,5...2;

Di bawah beban kejut dan massa yang dipercepat dalam jumlah besar (rolling mill, hammer, dll.) KE= 2,5...3.

Diameter lubang pemasangan kopling konsisten dengan diameter ujung poros yang disambung, yang dapat berbeda pada torsi yang sama karena penggunaan bahan yang berbeda dan beban momen lentur yang berbeda.

Jenis kopling utama diatur oleh standar untuk kisaran diameter poros tertentu dan dirancang untuk mentransmisikan torsi tertentu.

Tautan terlemah dari kopling yang dipilih diperiksa kekuatannya berdasarkan momen desain T R .

Pengoperasian kopling disertai dengan kerugian. Menurut data eksperimen, saat menghitung efisiensi kopling, biasanya diambil η = 0,985...0,995.

Keragaman desain unit mesin berkontribusi pada meluasnya penggunaan kopling dalam teknik mesin.

Kopling kaku (buta).

Kopling ini digunakan untuk menghubungkan poros secara kaku. Bisa berupa selongsong atau flensa.

Kopling lengan adalah kopling kaku yang paling sederhana. Itu adalah selongsong 3 (Gbr. 2), dipasang menggunakan kunci, pin atau spline pada ujung keluaran poros 1 Dan 2.

Gambar.2. Kopling semak: A - pengikatan pasak; B - pengikatan pin

Kopling semak digunakan dalam desain mesin kecepatan rendah dan non-kritis dengan diameter poros D70mm.

Harga diri kopling tersebut memiliki desain sederhana dan dimensi keseluruhan kecil; kekurangan- selama pemasangan dan pembongkaran, ujung-ujung poros perlu dipindahkan ke seluruh panjang kopling atau untuk memindahkan selongsong di sepanjang poros setidaknya setengah panjangnya; perlunya penyelarasan poros yang sangat tepat, karena kopling ini tidak memungkinkan perpindahan sumbu poros secara radial atau sudut (Gbr. 3).

Bahan untuk membuat selongsong - baja 45; untuk kopling ukuran besar - besi cor SCh25.

Gambar.3. Kemungkinan perpindahan poros

Kopling flensa terdiri dari dua bagian kopling 1 dan 2 (Gbr. 4), dihubungkan dengan baut 4. Untuk mentransmisikan torsi, sambungan berkunci atau splined digunakan. Torsi ditransmisikan karena gaya gesekan antara flensa, dan bila baut dimasukkan tanpa jarak, maka juga oleh baut. Kopling flensa distandarisasi dalam kisaran diameter 12...250 mm dan mengirimkan torsi 8...45000 Nm. Pada mesin berat, bagian kopling dilas ke poros.

Kopling ini kadang-kadang disebut berbelit-belit secara melintang. Untuk pemusatan flensa yang lebih baik, tonjolan melingkar dibuat pada satu separuh kopling, dan lekukan dengan diameter yang sama dibuat pada separuh lainnya (Gbr. 4, A) atau berikan cincin pemusatan 3 (Gbr. 4, B).

Gambar.4. Kopling flensa: A- keselarasan karena tonjolan; B - cincin pemusatan

Kopling flensa dapat mengirimkan torsi yang signifikan; banyak digunakan dalam bidang teknik mesin. Digunakan untuk poros dengan diameter D350mm. Harga diri kopling ini memiliki desain yang sederhana dan mudah dipasang; kekurangan- perlunya penyelarasan poros yang tepat dan ketaatan yang tepat terhadap tegak lurus permukaan ujung kontak bagian kopling dengan sumbu poros.

Bahan bagian kopling flensa - baja 40, 35L, besi cor SChZO (untuk kopling ukuran besar).

Baut yang dipasang tanpa jarak dapat memastikan keselarasan poros. Saat memasang baut dengan celah, penyelarasan dipastikan dengan tonjolan yang juga menyerap semua beban lateral. Tonjolan pemusatan mempersulit pemasangan dan pembongkaran sambungan, karena hal ini memerlukan perpindahan aksial poros. Untuk menjamin keamanan, bagian baut yang menonjol ditutup dengan bahu. 4 . Dalam kasus di mana kopling memiliki pagar yang sama, manik-manik tidak dibuat. Perhitungan kekuatan dilakukan untuk sambungan berkunci dan baut (lihat perhitungan kunci paralel dan perhitungan sambungan baut yang dibebani pada bidang sambungan untuk baut yang dilengkapi dengan dan tanpa jarak bebas). Memasang baut tanpa jarak bebas memungkinkan diperolehnya kopling dengan dimensi lebih kecil dan oleh karena itu lebih sering digunakan.

Yang paling luas dari kelompok kopling ini adalah kopling gigi(Gbr. 4.1). Ini terdiri dari bagian kopling 1 dan 2 dengan gigi luar dan balapan terpisah 3 dengan dua baris gigi bagian dalam dengan profil yang rumit (Gbr. 16.3). Kopling mengkompensasi perpindahan radial, aksial, dan sudut poros karena jarak bebas lateral pada penyambungan dan penggilingan gigi sepanjang bola. Kompensasi ketidaksejajaran poros disertai dengan pergeseran gigi. Untuk meningkatkan ketahanan aus, gigi diberi perlakuan panas, dan kopling diisi dengan pelumas.

Kopling kompensasi

Desain kopling ini agak lebih rumit, tetapi memang demikian memungkinkan beberapa perpindahan radial dan sudut dari sumbu poros. Tujuan utama dari kopling ini adalah untuk mengimbangi efek berbahaya dari posisi relatif yang salah dari poros yang disambung. Namun, kopling ini sensitif terhadap ketidaksejajaran. Selain itu, jika poros tidak sejajar akibat gesekan pada gigi, kopling akan membebani poros dengan momen lentur kurang lebih 10% dari momen putar. Kopling kompensasi dibagi menjadi kaku yang dapat digerakkan Dan elastis(dapat berubah bentuk).

Kopling cam-cakram(Gbr. 5) terdiri dari dua bagian kopling 1 Dan 2 dengan alur diametris di ujungnya dan piringan mengambang perantara 3 (Gbr. 5, A) dengan proyeksi yang saling tegak lurus. Pada kopling rakitan, tonjolan cakram terletak di alur bagian kopling (Gbr. 5, B). Permukaan gosok dilumasi secara berkala dengan minyak (sekali per shift). Kopling cam-disc digunakan untuk menghubungkan poros berkecepatan rendah (hingga 250 rpm). Perpindahan radial poros yang diperbolehkan hingga 0,04 mm, perpindahan sudut hingga 30". Kerugian kopling ini - peningkatan sensitivitas terhadap distorsi poros. Kopling ini dirancang terutama untuk mengkompensasi perpindahan sumbu poros yang relatif paralel. Secara teoritis, untuk setiap perpindahan, rasio roda gigi antar poros adalah konstan. Ketika poros penggerak berputar tanpa percepatan sudut, maka poros yang digerakkan juga akan berputar seragam. Disarankan untuk membuat bagian kopling dan cakram dari baja 45L.

Gambar.5. Kopling cam-cakram: A - elemen kopling; B- berkumpul

Kopling gigi(Gbr. 6) terdiri dari empat bagian utama: dua bagian kopling 1 dan 2 dengan gigi luar dan dua sangkar 3 Dan 4 dengan gigi bagian dalam. Sangkar kopling dihubungkan dengan baut 5. Melalui lubang 6 minyak ditambahkan (setiap tiga bulan sekali). Kopling roda gigi mengkompensasi ketidaksejajaran poros radial, sudut, dan gabungan(sudut antara bagian kopling dan sangkar tidak boleh melebihi 0,5°; D560mm); banyak digunakan dalam bidang teknik mesin. Kopling ini dapat diandalkan dalam pengoperasiannya dan memiliki dimensi keseluruhan yang kecil. Bahan bagian kopling dan sangkar adalah baja 40 atau 45L.

Gambar.6. Kopling gigi: 1, 2 - menggabungkan bagian dengan gigi luar;

3, 4 - klip; 5 - baut; 6 - lubang untuk suplai pelumas

Kopling selongsong pin elastis(Gbr. 7) memiliki desain yang mirip dengan kopling flensa; alih-alih menggunakan baut penghubung, kopling elastis memiliki jari-jari baja 1 di mana busing elastis (karet, kulit, dll.) dipasang 2. Elemen elastis memungkinkan untuk mengkompensasi perpindahan poros aksial kecil (untuk kopling kecil 1-5 mm; untuk kopling besar 2-15 mm), radial (0,2-0,6 mm) dan sudut (hingga 30"). Pin selongsong elastis kopling mempunyai elastisitas yang baik, kemampuan redaman dan insulasi listrik yang tinggi, mudah dibuat, dapat diandalkan dalam pengoperasiannya, banyak digunakan terutama untuk menghubungkan motor listrik dengan aktuator (mesin) pada saat D150mm. Bahan bagian kopling - baja 35, 35L atau besi cor SCh25; jari-jarinya terbuat dari 45 baja.

Beras. 7. Kopling pin selongsong elastis: 1 - jari; 2 - bushing elastis

Kapasitas dukung beban kopling menurun tajam dengan meningkatnya misalignment poros.

Dimensi kopling dipilih dari tabel tergantung pada torsi, yang ditentukan oleh torsi jangka panjang terbesar pada poros penggerak.

Kopling yang bisa digerakkan

Mereka memungkinkan sambungan poros dengan peningkatan perpindahan sumbu, baik yang disebabkan oleh ketidakakuratan maupun yang ditentukan secara khusus oleh perancang.

Perwakilan mencolok dari keluarga ini adalah kopling artikulasi. Ide kopling pertama kali dikemukakan oleh Girolamo Cardano pada tahun 1570 dan dibawa ke solusi teknik oleh Robert Hooke pada tahun 1770 (Gbr. 8). Oleh karena itu, terkadang dalam literatur disebut kopling cardan, dan terkadang - sambungan Hooke.

Gambar.8. Engsel Hooke berdasarkan ide Cardano

Kopling artikulasi menghubungkan poros pada sudut hingga 45°, memungkinkan Anda membuat poros rantai yang mengirimkan putaran ke tempat yang paling sulit dijangkau. Semua itu dimungkinkan karena potongan melintangnya bukan satu engsel, melainkan dua engsel sekaligus dengan sumbu tegak lurus.

Kekuatan kopling cardan dibatasi oleh kekuatan laba-laba, terutama titik pemasangan pin laba-laba pada lubang garpu. Kegagalan crosspiece adalah cacat yang sangat umum yang diketahui hampir setiap pemilik mobil berpenggerak roda belakang.

Kopling dipilih dari katalog. Perhitungan verifikasi dilakukan untuk permukaan kerja engsel untuk penghancuran, dan kekuatan garpu dan potongan melintang diperiksa.

Kopling artikulasi berukuran kecil (Gbr. 9) distandarisasi dalam kisaran diameter 8...40 mm dan torsi 12,5...1300 Nm. Potongan melintang dibuat dalam bentuk paralelepiped. Engsel dibentuk dengan menggunakan as sisipan, salah satunya panjang, dan yang lainnya terdiri dari dua selongsong pendek yang diikat dengan paku keling. Desainnya sangat berteknologi.

Gambar.9. Kopling cardan berukuran kecil

Kopling fleksibel

Dirancang terutama untuk melunakkan (bantalan) guncangan, guncangan dan getaran. Selain itu, beberapa kompensasi untuk perpindahan poros diperbolehkan.

Fitur utama dari kopling tersebut adalah adanya logam atau non-logam elemen elastis. Berbagai elemen elastis digunakan (Gbr. 10) A- bintang, B- mesin cuci, V– cangkang elastis, G– pegas koil, D– mata air berkelok-kelok, e– bellow, dll. Kemampuan kopling fleksibel untuk menahan guncangan dan getaran secara signifikan meningkatkan daya tahan alat berat.

Beras. 10. Desain kopling elastis

Kopling dengan cangkang elastis berbentuk torus sebenarnya dapat dianggap sebagai engsel Hooke elastis. Ia mampu mengkompensasi ketidakakuratan yang signifikan dalam pemasangan poros.

Mudah dipasang, dibongkar, dan diganti elemen elastis. Perpindahan radial yang diperbolehkan adalah 1...5 mm, perpindahan aksial adalah 2...6 mm, perpindahan sudut adalah 1,5...2 0, sudut puntir adalah 5...30 0.

Kapasitas menahan beban (dan kekuatan) kopling bergantung pada pemasangan cangkang ke flensa. Kopling dengan cangkang elastis kontinu telah distandarisasi pada kisaran torsi 20...25000 Nm.

Kopling pin semak elastis "MUVP" banyak digunakan (Gbr. 11).

Tidak perlu menempelkan karet ke logam, elemen elastis mudah diganti saat dipakai.

Dalam kopling ini, momen ditransmisikan melalui jari-jari dan elemen elastis yang dipasang padanya dalam bentuk cincin atau selongsong bergelombang. Kopling semacam itu mudah dibuat, desainnya sederhana, mudah dioperasikan dan oleh karena itu banyak digunakan, terutama untuk mentransmisikan putaran dari motor listrik.

Gambar 11. Kopling selongsong pin elastis

Kopling dinormalisasi dalam kisaran 16...150 mm dan 32...15000 Nm.

Sayangnya, perpindahan radial dan sudut secara signifikan mengurangi masa pakai elemen elastis dan meningkatkan beban pada poros dan penyangga.

Kopling dihitung berdasarkan tekanan yang diizinkan antara pin dan selongsong elastis

P = 2M vr / (Z∙D∙D∙aku) £ [ P],

Di mana Z– jumlah jari, D– diameter jari, aku– panjang elemen elastis, D – diameter letak sumbu jari. Tekanan yang diizinkan biasanya 30 MPa.

Jari-jari kopling dirancang untuk ditekuk.

Kopling

Kopling ini dirancang untuk menghubungkan dan melepaskan poros. Beberapa jenis kopling memungkinkan hal ini dilakukan saat bepergian, tanpa menghentikan motor listrik. Kopling kopling kadang-kadang disebut dapat dikelola. Berdasarkan prinsip pengoperasiannya, dibedakan antara kopling bubungan dan kopling gesekan.

Kopling kamera(lihat Gambar 12) terdiri dari dua bagian kopling 1 Dan 2, memiliki kamera di permukaan ujung. Kopling diaktifkan menggunakan setengah kopling 2, yang dapat bergerak sepanjang poros sepanjang kunci pemandu atau sepanjang splines.

Untuk menghindari kerusakan pada bubungan, diperbolehkan menyalakan kopling saat bergerak tanpa beban dengan perbedaan kecepatan sudut poros yang sangat kecil. Mematikan diperbolehkan saat bepergian. Harga diri kopling rahang - kesederhanaan desain dan dimensi keseluruhan kecil; kekurangan- ketidakmungkinan, sebagai suatu peraturan, untuk menyalakan saat bepergian. Bahan yang direkomendasikan untuk bagian kopling cakar adalah baja paduan 20Х atau 20ХН (dengan karburisasi dan pengerasan).

Gambar 12. Kopling kamera: 1,2 - bagian kopling

Kopling gesekan(Gbr. 13) Berbeda dengan kamera, mereka memungkinkan pengaktifan saat sedang memuat. Kopling gesekan mengirimkan torsi karena gaya gesekan. Kopling gesekan memungkinkan pengikatan yang mulus pada kecepatan berapa pun, yang berhasil digunakan, misalnya, dalam desain kopling mobil. Di samping itu, kopling gesekantidak bisa kirimkan melalui diri Anda momen yang lebih besar daripada momen gaya gesekan, karena elemen gesekan yang bersentuhan mulai tergelincir, oleh karena itu kopling gesekan merupakan sekering non-destruktif yang efektif untuk melindungi alat berat dari beban berlebih dinamis.

Menurut desainnya, kopling gesekan dibagi menjadi: disk, di mana gesekan terjadi di sepanjang permukaan ujung disk (disk tunggal dan multi) (lihat Gambar 13, A);berbentuk kerucut, di mana permukaan kerja berbentuk kerucut (Gbr. 13.10, B);berbentuk silinder memiliki permukaan kontak silinder (balok, pita, dll.) (Gbr. 13.10, V). Yang paling luas disk kopling.

Kopling gesekan beroperasi tanpa pelumas (kopling kering) dan dengan pelumas (kopling oli). Yang terakhir ini digunakan dalam desain mesin kritis saat mentransmisikan momen besar. Pelumasan mengurangi keausan pada permukaan kerja, namun mempersulit desain kopling.

Bahan untuk kopling gesekan - baja struktural, besi cor SCh30. Bahan gesekan (kain kawat asbes tekan - ferrodo, plastik gesekan, bahan bubuk, dll.) digunakan dalam bentuk pelapis.

Beras. 13. Kopling gesekan: A- piringan; B - berbentuk kerucut; V- berbentuk silinder

Fitur utama dari pengoperasian kopling gesekan adalah kompresi permukaan gesekan. Dari sini jelas bahwa kopling tersebut dihitung kekuatannya berdasarkan tekanan kontak (mirip dengan tegangan bantalan). Untuk setiap struktur, perlu menghitung gaya tekan dan membaginya dengan luas kontak. Tekanan kontak yang dihitung tidak boleh lebih besar dari yang diperbolehkan untuk bahan tertentu.

Kopling yang dapat bertindak sendiri

Kopling ini dirancang untuk memisahkan poros secara otomatis tergantung pada perubahan salah satu parameter berikut: torsi - keamanan kopling, arah putaran - menyalip, dan kecepatan putaran - sentrifugal.

Freewheels (menaklukkan)(Gbr. 14) dirancang untuk mentransmisikan torsi dalam satu arah (misalnya, untuk memutar selongsong roda belakang sepeda). Rol 3 freewheels terjepit di antara permukaan bagian kopling karena gaya gesekan 1 Dan 2

Beras. 14. Roda bebas rol

Ketika kecepatan putaran kopling setengah 1 berkurang karena menyalip, roller menggelinding ke area potongan yang luas, dan kopling otomatis terbuka.

Freewheels beroperasi tanpa suara dan memungkinkan aktivasi frekuensi tinggi.

Disarankan untuk menggunakan baja ShKh15, 20Kh, serta baja perkakas karbon tinggi sebagai bahan untuk freewheel.

Kopling sentrifugal(Gbr. 15) digunakan untuk menghidupkan (mematikan) poros secara otomatis pada kecepatan sudut tertentu.

Kopling sentrifugal terdiri dari bagian penggerak dan kopling yang digerakkan 1 Dan 2, di alur tempat beban gesekan dipasang - bantalan 3.

Beras. 15. Kopling blok sentrifugal: 1,2- setengah kopling; 3 - bantalan

Ketika setengah kopling penggerak mencapai kecepatan sudut balok yang ditentukan 3, karena kekuatan sentrifugal, ditekan pada setengah kopling yang digerakkan, dan kopling diaktifkan. Dalam desain yang ditunjukkan pada Gambar 15, salah satu bagian kopling (1 atau 2) mungkin pemimpinnya. Transmisi torsi dilakukan oleh gaya gesekan, yang nilainya sebanding dengan kuadrat kecepatan sudut. Kopling sentrifugal memungkinkan pengikatan yang sering, memastikan pengikatan yang mulus dan memiliki dimensi keseluruhan yang relatif kecil.

Kopling pengaman

Kopling ini memungkinkan torsi yang ditransmisikan dibatasi, sehingga melindungi alat berat dari kerusakan akibat beban berlebih.

Yang paling banyak digunakan adalah cam pengaman, bola dan kopling gesekan (Gbr. 16).

Gambar 16. Kopling pengaman

Mereka berbeda dari kopling dan kopling lainnya karena tidak adanya mekanisme aktivasi. Kamera pengaman dan bola (Gbr. 16, A) kopling terus-menerus tertutup, dan ketika kelebihan beban, bubungan atau bola kopling menjadi setengah 1 diperas keluar dari rongga setengah kopling 2, dan kopling terbuka. Jika tidak, kopling gesekan pengaman akan bekerja (Gbr. 16, B). Saat kelebihan beban karena selip, kopling ini tergelincir (poros yang digerakkan berhenti).

Kopling pengaman yang dibahas pada Gambar 16 digunakan selama beban berlebih yang sering terjadi.

Jika terjadi kelebihan beban yang tidak terduga, digunakan kopling pengaman dengan elemen yang dapat dilipat, misalnya dengan pin geser (Gbr. 17). Kopling jenis ini terdiri dari bagian kopling cakram 1 Dan 2 , dihubungkan dengan pin logam 3 dimasukkan ke dalam bushing yang diberi perlakuan panas 4 . Ketika terjadi kelebihan beban, pin dicukur dan kopling memisahkan poros. Mereka sederhana dalam desain dan berukuran kecil.

Beras. 17. Kopling pengaman dengan pin geser:

1,2- setengah kopling; 3 - pin geser; 4 - bushing yang mengeras

Untuk pembuatan bagian kopling pengaman, tergantung pada jenis kopling, digunakan baja struktural, besi cor SChZO, bahan gesekan, baja ShKh12, dll. Pin untuk kopling dengan elemen runtuh terbuat dari baja 45, bushing terbuat dari baja 40X dengan pengerasan.

Informasi singkat tentang pemilihan dan perhitungan kopling

Kopling yang digunakan dalam teknik mesin distandarisasi. Kopling dari setiap ukuran standar dibuat untuk rentang diameter poros tertentu. Kriteria utama saat memilih kopling standar adalah torsi yang ditransmisikan.

Saat merancang kopling baru, dimensi desain elemen kopling ditentukan dengan perhitungan. Kopling yang distandarisasi atau dinormalisasi tidak dihitung. Biasanya, mereka dipilih, seperti bantalan gelinding, menurut tabel referensi.

Pemilihan kopling standar. Karakteristik utama saat memilih kopling adalah perhitungan torsi yang ditransmisikan

, (1)

Di mana KE R - koefisien mode operasi (Tabel 1); T- torsi terukur pada kondisi stabil.

Tabel 1. Nilai koefisien mode operasi KE P

Kopling dipilih sesuai dengan tabel terkait (Tabel 2 dan 3) menurut KE R tergantung pada diameter poros D (kecepatan sudut maksimum juga diperhitungkan). Masing-masing bagian dari kopling yang dipilih diuji kekuatannya.

Tabel 2. Faktor keamanan KE B dan mode operasi KE R

Tabel 3. Nilai[ R] Dan F untuk kopling gesekan

Perhitungan kekuatan kopling kaku (buta).

Kopling selongsong, flensa, dan memanjang dipilih sesuai dengan kondisi normal.

Kekuatan bushing diperiksa berdasarkan kondisi dasar kekuatan puntir

Dimana tegangan puntir yang diijinkan (untuk baja 45: = 22 25 MPa);

, (3)

Tegangan torsi desain; T R - momen desain; D Dan D - dimensi kopling (lihat Gambar 2).

Sambungan poros dengan kunci atau splined (bergigi) dengan kopling kaku diperiksa sesuai dengan rumus (9.1)-(9.3), sambungan baut untuk tegangan dan geser. Baut dan dinding bagian kopling diperiksa terhadap kerusakan menggunakan rumus

, (4)

Di mana F T - gaya yang menggerakkan satu baut; A cm - area remuk; D B - diameter baut; KE- ketebalan setengah flensa kopling (lihat Gambar 4, A);- tegangan yang diijinkan untuk menghancurkan material baut atau bagian kopling.

Perhitungan kekuatan kopling kompensasi. Kopling ini dipilih berdasarkan norma atau standar(lihat Gambar 5).

Perhitungan verifikasi kekuatan (ketahanan aus) kopling cam-disc dilakukan sesuai rumus

, (5)

Di mana R - tekanan maksimum yang timbul pada permukaan kerja bagian kawin dari kopling; D, D, H - dimensi kopling (lihat Gambar 5); [R] - tekanan yang diizinkan (untuk kopling dengan permukaan gesekan yang mengeras [p] = 15 30 MPa).

Periksa perhitungan kopling roda gigi tidak dilakukan. Mereka dipilih sesuai standar. Untuk kopling roda gigi, torsi desainnya adalah

T R =K B KE R T, (6)

Di mana KE B Dan KE R - faktor keamanan dan kondisi pengoperasian; T - torsi terukur (Tabel 12.4).

Tabel 4. Kopling selongsong dengan kunci (lihat Gambar 2, a), dimensi, mm

Informasi Umum. Kopling penggerak adalah perangkat yang menghubungkan poros unit yang beroperasi bersama dan mengirimkan torsi. Kebutuhan akan poros penghubung disebabkan oleh kenyataan bahwa sebagian besar mesin dirakit dari sejumlah bagian terpisah dengan poros masukan dan keluaran. Bagian-bagian tersebut adalah mesinnya M, kotak roda gigi R dan mesin yang berfungsi RM(Gbr. 23.1).

Tujuan utama kopling adalah untuk menghubungkan poros dan mengirimkan torsi. Kopling dapat melakukan sejumlah fungsi tambahan yang penting. Kopling diklasifikasikan menurut kriteria ini.

Ada kelas permanen kopling (non-disengaging) yang memastikan sambungan poros konstan di seluruh pengoperasian alat berat.

Beberapa mesin menggunakan kopling mencengkeram, memastikan koneksi unit atau pemisahannya selama pengoperasian mesin. Pada gilirannya, cengkeraman dibagi menjadi dikelola dan dikelola sendiri.

Kopling terkontrol menghubungkan unit-unit mesin sesuai dengan perintah tertentu. Kopling yang dikontrol sendiri diaktifkan secara otomatis, menghubungkan atau melepaskan poros tergantung pada kondisi pengoperasian mesin dan prinsip pengoperasian kopling.

Ciri utama beban kopling adalah torsi T.

Torsi terukur biasanya T pada kopling kira-kira ditentukan tergantung pada sifat dinamis mesin, ditandai dengan tingkat rotasi yang tidak merata dan besarnya massa yang dipercepat, mis. besarnya komponen dinamis torsi pada kopling:

T = T n + T d = T n (1+ T D/ T m) = T N,

Di mana T n - torsi terukur biasanya kira-kira ditentukan oleh konsumsi daya mesin dan kecepatan putaran;

T d – momen dinamis;

Koefisien dinamis.

Kopling buta. Karena kondisi pembuatan, perakitan dan transportasi, poros panjang terkadang dibuat menjadi poros komposit. Dalam hal ini, masing-masing bagian poros dihubungkan dengan kopling buta. Dalam beberapa kasus, kopling ini juga digunakan untuk menghubungkan poros unit yang sangat koaksial. Kopling buta termasuk kopling selongsong, yaitu selongsong yang dilengkapi celah pada ujung poros, dan kopling flensa (Gbr. 23.2), terdiri dari dua bagian kopling identik yang dibuat dalam bentuk hub dengan flensa. Flensa dihubungkan satu sama lain dengan baut.

Kopling kompensasi. Untuk alasan ekonomi dan teknologi, mesin biasanya dibuat dari unit terpisah yang dihubungkan dengan kopling. Namun, pemasangan poros unit tersebut secara akurat tidak mungkin dilakukan karena kesalahan produksi dan pemasangan; pemasangan unit pada dasar yang dapat dideformasi; dan juga karena deformasi elastis poros yang diberi beban.

Kemungkinan jenis perpindahan poros (aksial, radial dan sudut) dan beban tambahan yang dihasilkan pada ujung poros disajikan pada Gambar. 23.3.

Kopling kompensasi digunakan untuk menghubungkan poros dengan sumbu yang berbeda. Karena desainnya, kopling ini memastikan pengoperasian mesin bahkan dengan perpindahan poros yang saling menguntungkan. Dalam hal ini, poros dan penyangga juga dibebani dengan gaya aksial, radial, dan momen lentur, tergantung pada besarnya dan jenis ketidaksejajaran poros.

Perlu ditekankan bahwa dengan meningkatnya perpindahan poros, kinerja kopling menurun.

Kopling kompensasi mencakup roda gigi (Gbr. 23.4), cakram cam rantai, dan kopling lainnya.

Kopling roda gigi terdiri dari dua selongsong 1 dan 4 dengan gigi luar dan dua sangkar 2 dan 3 dengan gigi dalam. Kandang-kandang tersebut dihubungkan secara kaku menggunakan baut.

Kopling elastis. Kopling elastis dibedakan berdasarkan adanya elemen elastis dan bersifat universal dalam arti bahwa, dengan memiliki kepatuhan torsi tertentu, kopling ini juga memberikan kompensasi. Kopling elastis mampu:

1) Melembutkan guncangan dan guncangan torsi yang disebabkan oleh proses teknologi atau pilihan jarak bebas saat menghidupkan dan menghentikan mesin. Dalam hal ini, energi kinetik tumbukan diakumulasikan oleh kopling selama deformasi elemen elastis, berubah menjadi energi potensial deformasi;

2) Lindungi penggerak mesin dari getaran puntir yang berbahaya;

3) Hubungkan poros-poros yang saling perpindahan. Dalam hal ini, elemen elastis kopling mengalami deformasi, dan kopling berfungsi sebagai elemen kompensasi.

Berdasarkan bahan elemen elastisnya, kopling ini dibedakan menjadi kopling dengan elemen elastis nonlogam dan kopling dengan elemen elastis logam.

Yang paling banyak digunakan dalam teknik mesin adalah kopling pin semak elastis (Gbr. 23.5). Ini terdiri dari dua bagian kopling 1 dan 5. Setengah kopling 1 memiliki lubang berbentuk kerucut, dan setengah kopling 5 memiliki lubang silinder. Pin 4 dimasukkan ke dalam lubang-lubang ini, di mana elemen elastis 3 dipasang. Dengan mengencangkan mur 2, pin 4 memasuki lubang berbentuk kerucut, menghasilkan sambungan bagian kopling 1 dan 5. Torsi disalurkan melalui elemen elastis 3 .

Kopling yang dapat dikontrol. Kopling kopling menghubungkan dan memutuskan poros stasioner atau berputar sesuai dengan perintah kontrol. Kopling ini dibagi menjadi kopling dengan penutup profil (cam) dan kopling gesekan. Yang terakhir ini banyak digunakan ketika diperlukan untuk mengubah mode pengoperasian mesin tanpa mematikan mesin.

Kopling bubungan digunakan untuk menyalurkan torsi tinggi dengan start yang jarang. Kopling ini memiliki dimensi keseluruhan dan berat yang jauh lebih kecil dibandingkan kopling gesek. Namun, mereka menghubungkan poros yang kecepatan sudutnya sama atau sedikit berbeda. Hal ini memerlukan penyelarasan bagian kopling yang tepat.

B

Pada Gambar. Gambar 23.6 menunjukkan kopling dengan bubungan ujung berbentuk kerucut (Gbr. 23.6, a) dan dengan bubungan persegi panjang (Gbr. 23.6, b). Pilihan bentuk bubungan ditentukan terutama oleh kondisi pengikatan kopling.

Kopling gesekan. Kopling ini memungkinkan pengikatan saat bergerak dan mengirimkan torsi karena gaya gesekan pada permukaan kerja, yang dihasilkan oleh penekanan halus pada permukaan kerja. Dengan mengubah gaya tekan, momen gaya gesek dapat diatur. Saat kopling gesekan diaktifkan, permukaan kerja tergelincir. Sekali kopling diaktifkan, tidak ada selip.

Desain kopling ini dapat dibuat dengan satu atau lebih cakram, dengan permukaan gesekan berbentuk silinder atau kerucut, dengan kontrol mekanis, pneumatik, hidrolik atau elektromagnetik. Kelompok kopling dengan kopling elektromekanis pengunci gaya terdiri dari kopling dengan campuran feromagnetik cair atau bubuk, yang ketika melewatinya arus listrik Fluks magnet muncul di koil eksitasi, sebagai hasilnya, campuran feromagnetik yang mengisi celah antara bagian kopling menjadi magnet, yang memastikan adhesi campuran ke permukaan bagian kopling.

Lapisan gesekan diterapkan pada permukaan kerja cakram atau lapisan yang terbuat dari bahan gesekan dipasang untuk meningkatkan gaya gesekan.

Tergantung pada kondisi pengoperasian, kopling gesekan dibagi menjadi: kopling tanpa pelumasan pada permukaan gosok dan kopling dengan pelumasan pada permukaan gosok. Yang terakhir mentransmisikan torsi lebih sedikit, tetapi lebih tahan lama, karena tingkat keausan permukaan kerja lebih kecil dibandingkan kopling kering.

Kopling yang dikontrol sendiri atau otomatis hidup dan mati tergantung pada perubahan mode pengoperasian alat berat. Ini termasuk: kopling overrunning atau freewheel, mentransmisikan torsi hanya dalam satu arah putaran separuh penggerak kopling relatif terhadap separuh penggerak dan berputar ke arah putaran yang berlawanan, kopling sentrifugal yang hidup dan mati tergantung pada kecepatan putaran dari separuh penggerak kopling, kopling pembatas torsi yang mematikan mesin ketika terjadi peningkatan torsi yang berbahaya.

Kopling pengaman. Kopling pengaman berfungsi untuk melepaskan poros atau poros dari bagian yang duduk di atasnya jika terjadi kelebihan beban atau kecepatan putaran yang tidak dapat diterima, yaitu melindungi mesin dari kerusakan jika terjadi pelanggaran. mode normal bekerja. Kopling pengaman dengan elemen yang dapat dilipat dicirikan oleh dimensi kecil dan akurasi pengoperasian yang tinggi. Ketika kelebihan beban, elemen pengaman dicukur dan kopling terbuka setengahnya. Untuk memulihkan fungsi mesin, mesin harus dihentikan dan elemen pengaman diganti.

Kopling pengaman bubungan ditahan oleh pegas hingga torsi yang meningkat menciptakan gaya yang dapat mengatasi gaya pegas.

Kopling pengaman gesekan secara otomatis mengembalikan pengoperasian mesin setelah kelebihan beban berhenti, namun akurasi pengoperasiannya tidak tinggi karena variabilitas koefisien gesekan pada permukaan gesekan cakram.

literatur

1. Mekanika terapan: Proc. tunjangan / PADA. Skoybeda, A.A. Miklashevich, E.N. Levkovsky dan lainnya; Secara umum ed. PADA. Skybedy.- Mn.: Vysh. sekolah, 1997. – 552 hal.

2. Feodosiev V.I. Kekuatan bahan - M.: Teknik Mesin, 1979. - 560 hal.

3. Lyuboshchits M.I., Itskovich G.M. Buku Pegangan tentang kekuatan bahan - Mn.: Vysh. sekolah, 1969.- 464 hal.

4. Arkusha A.I. Mekanika teknis: Mekanika teoretis dan kekuatan material: Proc. untuk teknik mesin spesialis. Sekolah teknik - edisi ke-2, tambahan. – M.: Lebih tinggi. sekolah, 1989. – 352 hal.

Informasi terkait.