در طراحی دستگاه محرک بیشتر از کوپلینگ ها استفاده می شود که در اینجا به معرفی مختصری از آنها می پردازیم: کوپلینگ ها قطعاتی هستند که معمولا در انتقال مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند. برای اتصال دو شفت استفاده می شود و در هنگام کار دستگاه نمی توان دو شفت را از هم جدا کرد. تنها پس از توقف دستگاه و جداسازی کوپلینگ می توان دو محور را از هم جدا کرد.
دو شفت متصل شده توسط کوپلینگ اغلب به دلیل اشتباهات ساخت و نصب، تغییر شکل پس از تحمل بار و تأثیر تغییرات دما نمی توانند تراز دقیق را تضمین کنند، اما درجه خاصی از جابجایی نسبی وجود دارد. این امر مستلزم آن است که هنگام طراحی کوپلینگ، اقدامات مختلفی از سازه انجام شود تا عملکرد تطبیق آن با محدوده معینی از جابجایی نسبی را داشته باشد.
با توجه به اینکه آیا توانایی جبران جابجایی های نسبی مختلف وجود دارد یا خیر (یعنی اینکه آیا می توان اتصال را تحت شرایط جابجایی نسبی حفظ کرد)، کوپلینگ ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد: کوپلینگ های صلب (بدون قابلیت جبران) و کوپلینگ های انعطاف پذیر (با قابلیت جبران). کوپلینگ های انعطاف پذیر را می توان به دو دسته تقسیم کرد: کوپلینگ های انعطاف پذیر با عناصر غیر کشسان و کوپلینگ های انعطاف پذیر با عناصر الاستیک.
کوپلینگ های سفت و سخت
این نوع کوپلینگ از نوع آستینی، گیره ای و فلنجی می باشد. کوپلینگ فلنجی ترکیبی از دو نیم کوپلینگ فلنجی برای انتقال حرکت و گشتاور است. کوپلینگ فلنج می تواند از چدن خاکستری یا فولاد کربنی باشد و فولاد ریخته گری یا فولاد کربنی باید برای بارهای سنگین یا زمانی که سرعت محیطی بیشتر از 30 متر بر ثانیه است استفاده شود. از آنجایی که کوپلینگ فلنج یک کوپلینگ صلب است، توانایی جبران جابجایی نسبی دو محور را ندارد، بنابراین الزامات خنثی بودن دو محور بسیار زیاد است. زمانی که جابجایی نسبی دو محور وجود داشته باشد باعث ایجاد بار اضافی در دستگاه می شود که باعث بدتر شدن وضعیت کار می شود که این عیب اصلی آن است. با این حال، به دلیل ساختار ساده، هزینه کم و انتقال گشتاور زیاد، اغلب در مواقعی استفاده می شود که سرعت کم است، ضربه ای وارد نمی شود، استحکام شفت بزرگ است و مرکزیت خوب است.
کوپلینگ های انعطاف پذیر
(1) جفت انعطاف پذیر بدون عناصر الاستیک
این کوپلینگ ها به دلیل انعطاف پذیری، جابجایی نسبی دو محور را جبران می کنند. با این حال، به دلیل اینکه هیچ عنصر الاستیکی وجود ندارد، نمی تواند ارتعاشات را از بین ببرد. موارد زیر معمولا مورد استفاده قرار می گیرند: 1) جفت لغزنده متقاطع
کوپلینگ متقاطع اسلاید شامل دو نیمه کوپلینگ با شیارهایی در قسمت انتهایی و یک دیسک میانی با دندانه‌هایی در دو طرف است. از آنجایی که دندان ها می توانند در شیار بلغزند، جابجایی نسبی بین دو محور را می توان در حین نصب و بهره برداری جبران کرد. جنس این قطعه کوپلینگ می تواند از فولاد 45 باشد و سطح کار برای بهبود سختی آن باید تحت عملیات حرارتی قرار گیرد. فولاد Q275 همچنین می تواند برای نیازهای کمتر بدون عملیات حرارتی استفاده شود. به منظور کاهش اصطکاک و آسیب، روغن باید از سوراخ روغن دیسک میانی برای روانکاری تزریق شود.
از آنجایی که نیمه کوپلینگ و دیسک میانی یک جفت متحرک را تشکیل می دهند، چرخش نسبی نمی تواند اتفاق بیفتد، بنابراین سرعت زاویه ای شفت محرک و محور رانده باید برابر باشد. با این حال، هنگام کار با جابجایی نسبی بین دو شفت، دیسک میانی نیروی گریز از مرکز بزرگی ایجاد می کند و در نتیجه بار دینامیکی و سایش را افزایش می دهد. بنابراین باید توجه داشت که سرعت کار نباید بیشتر از مقدار تعیین شده باشد.
2) کوپلینگ لغزنده
این کوپلینگ شبیه کوپلینگ متقاطع اسلاید است با این تفاوت که شیارهای دو طرف نیم کوپلینگ عریض بوده و دیسک وسط اصلی به صورت اسلاید مربعی بدون دندانه در دو طرف تغییر یافته و معمولاً از باکلیت پارچه ای ساخته می شود. به دلیل کاهش جرم اسلاید میانی، سرعت حد بالایی دارد. نوار لغزنده وسط همچنین می تواند از نایلون 6 ساخته شود و با مقدار کمی گرافیت یا دی سولفید مولیبدن فرموله شود تا در هنگام استفاده بتواند خود روغن کاری شود. این کوپلینگ دارای ساختاری ساده و اندازه جمع و جور بوده و مناسب برای توان کم، سرعت بالا و بدون ضربه شدید می باشد. با توجه به انتخاب پارامترهای مختلف، کوپلینگ انتخاب شده در این طرح یک کوپلینگ متقاطع اسلاید می باشد. کوپلینگ لغزنده متقاطع کوپلینگی است که از لغزنده میانی برای لغزش در شیار شعاعی مربوطه در وجه انتهایی کوپلینگ نیمه در دو طرف استفاده می کند تا اتصال دو نیمه کوپلینگ را درک کند. این شامل دو نیم کوپلینگ با شیارهایی در قسمت انتهایی و یک دیسک میانی با دندانه‌هایی در دو طرف است. از آنجایی که دندان ها می توانند در شیار بلغزند، جابجایی نسبی بین دو محور را می توان در حین نصب و بهره برداری جبران کرد. کوپلینگ لغزنده متقاطع اغلب در موتورهای عمومی استفاده می شود، معمولاً برای انتقال با سرعت 250rmin استفاده می شود، سفتی شفت زیاد است و هیچ ضربه شدیدی وجود ندارد. نوار نقاله ای که با طراحی این مقاله مطابقت دارد.
