Tipos de Acoplamento - Definições, Usos, Funcionamento, Construção

Neste artigo vamos discutir sobre Acoplamento , Tipos de acoplamento , Acoplamento de Eixo , Trabalhando e construção com imagens . Vamos começar definindo O que é acoplamento?

O que é acoplamento?

Um acoplamento é um dispositivo que conecta dois eixos em suas extremidades para transmitir energia. A principal função dos acoplamentos é conectar duas peças de equipamento rotativo, permitindo algum grau de desalinhamento, movimento final ou ambos.

O que é acoplamento de eixo?

Um acoplamento de eixo é um componente mecânico que conecta dois eixos para transmitir com precisão a potência do lado acionado para o lado acionado enquanto absorve o erro de montagem (desalinhamento), etc. dos dois eixos.

O acoplamento de eixo é um componente mecânico que conecta dois eixos rotativos, como os eixos de acionamento e acionamento, com a finalidade de transmissão de potência. É encontrado em motores, bombas, geradores e compressores, entre outras coisas.

O acoplamento do eixo conecta o motor elétrico e o sistema hidráulico da bomba. Os acoplamentos de eixo sem deslizamento para bombas centrífugas são classificados como rígidos ou flexíveis.

Funções de Acoplamento (Acoplamento de Eixo)

1. Potência de transmissão :- Transmissão de potência do lado de acionamento (lado virado) para o lado acionado (lado virado).

O principal objetivo de um acoplamento é conectar o eixo de acionamento ao eixo acionado.
É difícil fabricar uma máquina conectada com um eixo de peça única em vez de um acoplamento. Causa problemas em termos de custo e precisão, mas também dificulta o transporte e a montagem, exigindo horas-homem adicionais.
Além disso, se o lado acionador ou acionado de um eixo de peça única estiver quebrado, ele deverá ser substituído por completo.

2. Absorva o desalinhamento :- Os erros de montagem entre os eixos do lado de acionamento (lado de viragem) e do lado acionado são absorvidos (lado de viragem).

Leva muito tempo para alinhar precisamente o eixo de acionamento ao eixo acionado.
Se os eixos de dois eixos estiverem desalinhados, uma força extra é aplicada às partes circundantes à medida que gira, causando vibração e ruído. Além disso, mesmo que as mesmas peças sejam usadas para fabricar unidades, existem erros como precisão de usinagem, tornando muito difícil montar cada unidade com precisão, pois as dimensões diferem uma a uma. Como resultado, um acoplamento deve ser usado para absorver tais erros de montagem.

A função do acoplamento é transmitir potência de forma dinâmica e precisa mesmo se os dois eixos estiverem desalinhados (excentricidade/ângulo de declinação, deslocamento axial, etc.).

3. Absorva as vibrações para proteger os produtos circundantes :- Absorve a vibração do lado de condução (lado de viragem) e protege os produtos circundantes.

Ao usar a máquina, vibração e choque podem ser transferidos para as partes ao redor. Por exemplo, se a vibração de um motor, etc. no lado de acionamento é transmitida ao fuso de esferas, etc., isso faz com que a máquina se desvie da posição prescrita e impossibilita o bom uso do desempenho da máquina.


Além disso, se uma máquina sem acoplamento for atingida externamente, o impacto poderá ser transmitido diretamente ao motor, causando danos ao motor. A solução para este problema é um acoplamento. Absorve a vibração para mover o lado acionado com alta precisão e/ou choque para proteger motores caros e outros componentes.

4. Não transfira o calor do motor, etc. para o lado acionado :- Não transfere calor do motor no lado de acionamento (lado giratório), etc. para o lado acionado (lado girado).

Quando um motor é usado, ele gera muito calor. Quando é transmitido para o lado acionado, o fuso de esferas e outros componentes se expandem devido ao calor e seus comprimentos mudam. Como resultado, a precisão do posicionamento é prejudicada e a precisão da máquina esperada não é atendida. No entanto, usando um acoplamento, é possível evitar a transferência de calor do motor, etc., para que as peças não sejam deformadas ou deslocadas de sua posição correta.

Como funciona um acoplamento de eixo?

Conforme mostrado no diagrama acima, o acoplamento pode ser usado para conectar dois eixos. Não é um problema se os diâmetros do eixo forem diferentes.

De acordo com o diagrama acima, o motor está no lado de acionamento e a hélice está no lado de acionamento.

O acoplamento não transfere o calor etc. do motor para o lado acionado.

O acoplamento fez o trabalho de absorver o choque e a vibração da transferência, isso ajudará a proteger os componentes circundantes contra danos.

Tipos de acoplamento

1. Acoplamento rígido

Acoplamentos rígidos são usados ​​para conectar dois eixos quando estão em perfeito alinhamento axial rígido.

Os acoplamentos rígidos são tipos de acoplamentos que devem ser utilizados somente quando os eixos estiverem perfeitamente alinhados. Um acoplamento rígido é apropriado apenas para eixos que estão em alinhamento próximo ou são mantidos em alinhamento. O torque será transferido para os eixos e rolamentos se não estiverem alinhados, resultando em falha prematura.

Existem dois tipos principais de acoplamento rígido:

A. Acoplamento de manga e B. Acoplamento de flange

2. Acoplamento de manga

Um acoplamento de abafador / Sleeve Coupling é o tipo mais simples de acoplamento rígido, composto por um cilindro oco com o mesmo diâmetro interno do eixo. É montado sobre as extremidades dos dois eixos por meio de uma chave de cabeça de gib. A energia é transmitida de um eixo para o outro eixo por meio de uma chaveta e uma luva ou manga.

É o tipo simples de acoplamento rígido, composto de ferro fundido. Consiste em um cilindro oco cujo diâmetro interno é igual ao do eixo. Ele é encaixado nas extremidades dos dois eixos por uma chave afundada.

Simplesmente, Um acoplamento de manga ou acoplamento de caixa, consiste em uma caixa sólida ou manga feita de ferro fundido, furada para encaixar os eixos cujas extremidades são feitas para se encaixar dentro da caixa. A caixa pode ser fixada ao eixo por meio de uma chave afundada que se estende por todo o comprimento da caixa. Às vezes, duas chaves são usadas para encaixar o muff nos eixos.

A potência é transmitida de um eixo (acionamento) para outro eixo (acionado) por meio de uma chaveta e luva.

3. Muff dividido ou acoplamento de compressão

Acoplamentos de manga dividida também são conhecidos como acoplamentos de compressão ou acoplamentos de braçadeira. É um tipo de acoplamento rígido.

A manga neste acoplamento é feita de duas metades. As metades do regalo são feitas de ferro fundido. O muff é preso por baixo e a outra metade é presa por cima.
Pinos ou parafusos e porcas de aço macio mantêm as duas metades da luva juntas.
O número de parafusos pode variar entre quatro e oito. Eles são sempre divisíveis por quatro. Os parafusos são inseridos em recessos cortados nas metades da luva.


A vantagem desses tipos de acoplamento é que a posição dos eixos não precisa ser alterada quando o acoplamento é montado ou desmontado. Este acoplamento é adequado para velocidades pesadas e moderadas. É mais barato do que outros tipos de acoplamento. Possui construção compacta com pequenas dimensões radiais. Não possui partes salientes, exceto a cabeça da chave.

4. Acoplamento de flange

Acoplamento de flange é um tipo de conector que conecta duas embreagens giratórias com diferentes arranjos de flanges. Nas extremidades dos eixos, os flanges são montados ou fornecidos. Um número de porcas e parafusos são usados ​​para prender os flanges juntos. Na extremidade de cada eixo é fixado um desses flanges ou calhas.

Que tipos de acoplamento é o acoplamento de flange?

O acoplamento de flange é um tipo de acoplamento de eixo com dois flanges separados que são montados na extremidade do eixo e ambos os flanges são aparafusados ​​por meio de porcas e parafusos

Partes do acoplamento de flange

O “Flange Coupling” é muito simples de descrever. É composto por dois cubos (que se encaixam nos eixos do equipamento), sendo esses cubos usinados com flange multiparafuso em uma das extremidades. Quando o equipamento é “acoplado”, os flanges são aparafusados ​​e basicamente se tornam UMA GRANDE MASSA!

Construção

É composto por dois flanges de ferro fundido que são fixados nas extremidades de cada eixo. Para completar o acionamento, os dois flanges são aparafusados ​​com parafusos. Um acoplamento de flange conecta dois tubos de maneira selada.

Uma das flanges tem uma parte saliente e a outra tem uma reentrância semelhante. Cada extremidade do flange é unida para garantir que eles estejam alinhados corretamente sem causar resistência no material que passa por eles.

Ele ajuda a alinhar o eixo e trazê-lo para a mesma linha. Porcas e parafusos conectam os dois flanges. Esses acoplamentos são comumente usados ​​em sistemas de tubulação pressurizada. Também é usado para cargas pesadas, por isso é muito útil para grandes eixos.

Diferentes tipos de acoplamento de flange estão a seguir

1. Acoplamento de flange do tipo não protegido
2. Acoplamento de flange do tipo protegido
3. Acoplamento de flange tipo marítimo

5. Acoplamento Flexível

Acoplamento flexível são usados ​​para proteger as máquinas acionadas e acionadas contra efeitos prejudiciais, que podem surgir do desalinhamento dos eixos, vibração, cargas de choques repentinos, folga final ou expansão do eixo. O mais amplamente utilizado de todos os tipos de acoplamento flexível é provavelmente o acoplamento tipo coroa-pino mostrado na figura.

Uma ou ambas as metades do acoplamento são fornecidas com os pinos engatados em orifícios na outra metade. Os prisioneiros têm superfícies de condução flexíveis isolantes e renováveis, construídas com arruelas de couro ou materiais semelhantes. Esta construção permite algum movimento axial e cuida de choques de partida ou pequenos desalinhamentos. Outra vantagem é que pode ser rapidamente desconectado removendo os pinos de acionamento.

Outros tipos de acoplamentos flexíveis são :acoplamento flexível tipo correia utilizado para transmitir potências médias em baixas velocidades; acoplamento flexível tipo engrenagem interna usado para acionamentos pesados, como em laminadores, moinhos de cimento, etc. e acoplamento Bibley aplicado universalmente a máquinas e acionamentos de eixos até as maiores potências.

6. Acoplamento tipo pino com bucha

UmAcoplamento de pino flexível é um tipo de Acoplamento Mecânico de Transmissão de Potência usado para conectar dois eixos em suas extremidades com a finalidade de transmitir potência.

O acoplamento flexível tipo bucha pino é uma alteração no acoplamento flange descrito acima. No lugar das porcas e parafusos no acoplamento flangeado, o acoplamento Bush possui uma bucha de borracha e pinos e porcas.

A bucha de borracha permite que o acoplamento do flange seja flexível.

O acoplamento de flange flexível é composto por dois flanges, um com chaveta no eixo de entrada e outro no eixo de saída. Dependendo do diâmetro do eixo, os dois flanges são unidos com 4 a 6 buchas e pinos.

Uma porca é usada para prender os pinos ao flange. Para evitar o desgaste da bucha de borracha, a superfície interna da bucha de borracha é revestida com latão.

Uma chave é usada para prender o cubo do flange ao eixo.

Em geral, é mantida uma folga de 5 mm entre os dois flanges do acoplamento. Para começar, não há conexão rígida entre os dois flanges e a energia é transmitida através de buchas de borracha.

O acoplamento torna-se mais flexível como resultado disso.

Vantagens

• Sua construção é simples
• Ele absorve choques e vibrações durante a transmissão de energia.
• Esses tipos de acoplamento podem lidar com desalinhamento de 0,5 mm lateralmente e desalinhamento angular de 1,5 grau.

Desvantagens

• Não é econômico, ou seja, seu custo é alto devido a mais componentes.
• O espaço radial exigido pelo acoplamento é maior em comparação com outros acoplamentos.

7. Acoplamento Universal

O acoplamento de Hooke é outro nome para o acoplamento universal . É usado quando os eixos de dois eixos se cruzam em um pequeno ângulo. Em teoria, a inclinação de dois eixos pode ser constante, mas na prática isso muda quando o movimento é transferido de um eixo para outro.

Quando se trata de conectar eixos em ângulo, o acoplamento universal é um dos acoplamentos mais versáteis. Ele pode ser usado para eixos que estão separados por 90 graus.

A figura acima mostra uma junta universal. Esses tipos de acoplamento são amplamente utilizados na transmissão de energia. O acoplamento universal é encontrado na transmissão do automóvel da caixa de câmbio para o diferencial. Duas juntas universais são usadas em cada extremidade nestes casos. Um na extremidade do eixo da hélice para a caixa de engrenagens e um no diferencial para a extremidade oposta.

O acoplamento universal também é usado para transmitir energia a vários fusos em várias furadeiras e fresadoras.

Também permite a transmissão eficiente de potência e torque entre eixos desalinhados em qualquer ângulo, daí o nome acoplamento universal.

8. Acoplamento Oldham

O acoplamento de Oldham é outro tipo de acoplamento projetado para unir dois eixos com desalinhamento lateral. Foi inventado por John Oldham na Irlanda no ano de 1821.


Os acoplamentos de mandíbula estão sendo substituídos pelo acoplamento de Oldham. O acoplamento do Oldham é uma inversão do mecanismo de corrente de manivela deslizante duplo.

O acoplamento é composto por três partes:dois flanges e um disco central. Chavetas conectam os dois flanges aos eixos. Os flanges possuem ranhuras internas, conforme mostrado na figura.

O disco central, por outro lado, tem projeções feitas nele. Essas projeções se encaixam nas ranhuras cortadas nas flanges. Como resultado, o disco central fica ensanduichado entre os dois flanges e também fica livre para deslizar nas ranhuras, conforme mostrado abaixo.

Os flanges são feitos de aço inoxidável ou uma liga de alumínio. O disco central, por outro lado, é feito de polímeros ou plásticos. Isso reduz o atrito entre o flange e o disco central durante o deslizamento. Também adiciona flexibilidade ao acoplamento.

Vantagens

• Seu tamanho é compacto.
• Fácil de montar.
• Em caso de carga excessiva, o disco central será o primeiro a quebrar. Evitando assim a falha de outros componentes importantes da máquina.
• O disco central pode ser substituído facilmente e é barato.
• Ele pode absorver choques e vibrações com eficiência.
• Ele pode tolerar desalinhamento em eixos.
• Devido à presença do disco central de plástico, o acoplamento fica eletricamente isolado.
• É econômico.

Desvantagens

• Não tolera desalinhamento angular.
• Não pode tolerar alto torque.
• Devido ao movimento de deslizamento, o disco central está sujeito a desgaste, portanto, após um determinado período de tempo, deve ser substituído.

Aplicativos

• É usado em um motor de passo.
• Na robótica.
• Aplicações do servo motor.
• Em impressoras e máquinas xerox.

9. Acoplamento de engrenagem

Um acoplamento de engrenagem é um dispositivo que conecta dois eixos em suas extremidades para transmitir energia. Os acoplamentos normalmente não desconectam ou permitem que os acoplamentos se desconectem dos eixos durante a operação; no entanto, existem alguns acoplamentos limitadores de torque que escorregam ou se desconectam quando um limite de torque é excedido ou surge um problema.

O acoplamento de engrenagem é uma variante do acoplamento de flange. Devido ao grande tamanho dos dentes, os acoplamentos de engrenagem podem transmitir muito torque. Neste tipo de acoplamento de eixo, o flange e o cubo são montados separadamente e não como uma única peça, como no acoplamento por flange.

Engate de Engrenagens
Cada junta é construída com um par de engrenagens internas e externas de relação de 1:1. Além disso, o acoplamento de engrenagem é limitado a desalinhamentos angulares de aproximadamente 0,01-0,02 polegadas em paralelo e 2 graus em angular.

Para aplicações semelhantes, são usados ​​acoplamentos de engrenagem e juntas universais. Estes são normalmente usados ​​em aplicações de serviço pesado onde é necessária uma transmissão de alto torque.

Quais são as funções do acoplamento de engrenagem

A função básica de um acoplamento de engrenagem é fornecer uma conexão mecânica entre dois eixos rotativos. Eles usam malha de engrenagens para transmitir potência e torque entre os eixos conectados. Assim, o acoplamento de engrenagem é um dispositivo mecânico que transmite torque entre dois eixos usando engrenagens.

Tipos de acoplamento de engrenagem

Os acoplamentos de engrenagem geralmente vêm em duas variedades, manga flangeada e manga contínua

Onde são usados ​​os acoplamentos de engrenagem?

Os acoplamentos de engrenagem são comumente empregados em grandes máquinas industriais, como bombas, sopradores, compressores, misturadores, etc. Eles podem ser usados ​​em sistemas de controle de movimento menores, principalmente com uma luva de polímero como meio de reduzir a folga, mas outros projetos de acoplamento com folga zero geralmente são mais adequados para essas aplicações.

10. Acoplamento de fole

Acoplamentos de fole são um tipo de acoplamento flexível que possui extremidades de acoplamento duplas chamadas hubs que cobrem um tubo corrugado de engenharia de precisão que serve como corpo de acoplamento. Os acoplamentos de fole são conhecidos por sua excepcional rigidez de torção, o que lhes permite transmitir com precisão a velocidade, a posição angular e o torque.

Para que são usados ​​os acoplamentos abaixo?

Os acoplamentos de fole são conectores de eixo flexível de peça única que são usados ​​para acoplar eixos acionadores e acionados em conjuntos de transmissão de energia mecânica. Os acoplamentos de eixos flexíveis são usados ​​para combater o inevitável desalinhamento que ocorre entre os eixos conectados e, em alguns casos, para absorver choques.

Os acoplamentos de fole são os tipos de acoplamento com extremidades de acoplamento duplas conhecidas como cubos. Esses acoplamentos têm alta rigidez torcional e podem transmitir velocidade, posição angular e torque com precisão. Eles são normalmente construídos em aço inoxidável. Esses acoplamentos são usados ​​em aplicações que exigem posicionamento de alta precisão.

Os acoplamentos de fole têm paredes finas e são apenas ligeiramente flexíveis no caso de desalinhamento angular, axial ou paralelo. Os foles de acoplamento são soldados aos cubos. A rigidez torcional desses acoplamentos é a mais alta de qualquer acoplamento de servo motor.

11. Acoplamento de mandíbula

Um acoplamento de mandíbula é um tipo de acoplamento de transmissão de potência que também pode ser usado em aplicações de controle de movimento. Destina-se a transmitir torque enquanto amortece as vibrações do sistema e acomoda o desalinhamento, evitando assim danos a outros componentes.

Para que é usado um acoplamento de mandíbula?

Acoplamentos de Mandíbula e Aranha. Os acoplamentos Jaw &Spider (ou Jaw-Type) são um tipo comum de acoplamento de eixo na indústria. Eles são projetados para transmitir torque e rotação entre dois eixos, aceitar desalinhamento do eixo e ajudar a proteger os componentes contra danos ao amortecer choques e vibrações.

Como funciona um acoplamento de mandíbula?

O elemento nos acoplamentos de garras é carregado em compressão entre as garras dos cubos de acoplamento. As garras do cubo de acionamento empurram em direção às garras do cubo acionado enquanto operam no mesmo plano. Ao serem comprimidas entre as mandíbulas de acionamento e acionamento, as pernas da aranha elastomérica transmitem e amortecem a força entre elas.

Este acoplamento é usado para transmissão de energia de uso geral, bem como aplicações de controle de movimento. O acoplamento da mandíbula destina-se a transmitir torque enquanto reduz as vibrações do sistema e ajusta o desalinhamento, protegendo assim outros componentes contra danos.

O acoplamento de mandíbula é composto por dois cubos metálicos e um inserto de Elastoplast conhecido como elemento, também conhecido como “aranha”.

Vantagens

1. Este sistema é capaz de lidar com desalinhamento angular, bem como cargas reacionárias causadas por desalinhamento.
2. Tem um bom torque para capacidade de diâmetro externo.
3. Excelente resistência química e capacidade de amortecimento.

12. Acoplamento de diafragma

Os acoplamentos diafragma são um tipo de acoplamento não lubrificado utilizado em turbomáquinas de alto desempenho para transmissão de torque e desalinhamento de eixos de equipamentos.

Este acoplamento transmite torque do diâmetro externo para o interno e, em seguida, do diâmetro interno para o diâmetro externo.

Os membros flexíveis nos acoplamentos de diafragma são constituídos por uma única placa ou por uma série de placas. O desalinhamento do diafragma pode ser angular, axial ou paralelo. Esses tipos de acoplamento são usados ​​quando são necessários alto torque e velocidade.

Um acoplamento de diafragma é composto por uma ou mais membranas metálicas que são fixadas ao diâmetro externo de um flange de acionamento e transferem torque radialmente através do diafragma para um acessório no diâmetro interno. O acoplamento de disco é outro tipo de acoplamento de membrana metálica.

Como funciona um acoplamento de diafragma?

Os acoplamentos de diafragma possuem membros flexíveis que são compostos de uma ou várias placas ou diafragmas. Ele transmite torque do diâmetro externo para o interno de uma placa flexível, através do carretel ou peça espaçadora, e depois do diâmetro interno para o externo.

13. Acoplamento de fluido

Um acoplamento fluido , também conhecido como acoplamento hidráulico, é um dispositivo hidrodinâmico ou "hidrocinético" que é usado para transmitir energia mecânica rotativa. Tem sido usado como uma alternativa a uma embreagem mecânica em transmissões de automóveis.

Funções do acoplamento de fluido

O acoplamento de fluido, também conhecido como acoplamento hidráulico, é um dispositivo hidrodinâmico que usa o fluido de transmissão para transferir a potência rotacional de um eixo para outro. É usado em sistemas de transmissão automotiva, sistemas de propulsão marítima e transmissão de energia em indústrias.

Princípio de funcionamento do acoplamento de fluido

Um acoplamento de fluido ou acoplamento hidráulico é um dispositivo usado para transmitir energia de um eixo para outro eixo por meio de aceleração e desaceleração de um fluido hidráulico. O acoplamento de fluido é baseado em princípios hidrocinéticos e requer que a velocidade de saída seja menor que a de entrada.

É composto por um rotor montado no eixo acionador (entrada) e um rotor montado no eixo acionado (saída). O impulsor funciona como uma bomba, enquanto o rotor funciona como uma turbina.

A componente tangencial da velocidade absoluta é baixa em rotores próximos a seus eixos. Onde o componente tangencial da velocidade absoluta é alto próximo à periferia do impulsor, a velocidade do fluido aumenta à medida que o impulsor acelera.

À medida que a velocidade aumenta, a energia cinética também aumenta. O fluido sai do rotor em alta velocidade, atinge as pás do rotor, transfere energia e sai do rotor em baixa velocidade.

Por que o acoplamento de eixo é usado?

A seguir estão algumas das razões mais comuns para usar o acoplamento de eixo:

1. Usado para conectar eixos de unidades separadas, como um motor e gerador.
2. Para o desalinhamento dos eixos.
3. Para flexibilidade mecânica
4. Absorve cargas de choque transmitidas de um eixo para outro.
5. Proteções contra sobrecarga.

Aplicações do acoplamento

1. Os eixos da linha de acoplamento de manga e manga são usados ​​na transmissão de energia.

2. Grampo ou split-muff ou eixo de linha de acoplamento de compressão são usados ​​na transmissão de energia.

3. Acoplamento de flange usado para precisão de alinhamento. Por exemplo:Na marinha.

4. Acoplamento flexível de pinos com bucha que são usados ​​para conectar que têm um pequeno desalinhamento paralelo, desalinhamento angular ou desalinhamento axial.

5. Acoplamento universal que é usado para transmitir movimento rotativo ou energia, por exemplo, aeronaves, eixos de transmissão, etc.

6. O acoplamento de Oldham é útil em aplicações onde existe desalinhamento paralelo, por exemplo, aplicação de impressão.

Tentamos fornecer a você os detalhes completos sobre os diferentes tipos de acoplamento disponíveis e quais são suas vantagens e desvantagens, juntamente com as imagens adequadas. Espero que você tenha amado este artigo. Por favor, deixe-nos saber sobre o feedback no comentário abaixo.