Notions de base sur le couplage

Un accouplement est un dispositif reliant deux arbres, ou un arbre et une pièce rotative. Il tourne ensemble lors de la transmission du mouvement et de la puissance, et ne se désengage pas en conditions normales. Il est également parfois utilisé comme dispositif de sécurité pour protéger les pièces connectées contre les charges excessives et joue un rôle de protection contre les surcharges.

Brève description du couplage

L'accouplement est également appelé couplage. Il s'agit d'un composant mécanique servant à solidariser l'arbre menant et l'arbre mené dans différents mécanismes afin de les faire tourner ensemble et de transmettre le mouvement et le couple. Il est également parfois utilisé pour relier des arbres à d'autres pièces (comme des engrenages, des poulies, etc.). Il est souvent composé de deux moitiés, reliées par des clavettes ou des ajustements serrés, fixées aux deux extrémités de l'arbre, puis reliées entre elles. L'accouplement peut également compenser le décalage (axial, radial, angulaire ou combiné) entre les deux arbres dû à une fabrication et une installation imprécises, à une déformation en fonctionnement ou à une dilatation thermique, etc., ainsi qu'à atténuer les chocs et à absorber les vibrations.

Les accouplements les plus couramment utilisés sont normalisés. En général, il suffit de sélectionner correctement le type d'accouplement, le modèle et la taille. Si nécessaire, la capacité de charge des maillons faibles vulnérables peut être vérifiée et calculée ; à vitesse élevée, la force centrifuge du bord extérieur et la déformation de l'élément élastique doivent être vérifiées, et un contrôle d'équilibrage doit être effectué.

Type d'accouplement

Les accouplements peuvent être divisés en deux catégories : les accouplements rigides et les accouplements flexibles.

Les accouplements rigides ne permettent pas d'amortir ni de compenser le déplacement relatif des deux axes et nécessitent un alignement strict de ces derniers. Cependant, ce type d'accouplement présente une structure simple, un faible coût de fabrication, un montage et un entretien aisés, assure un alignement parfait des deux axes et transmet un couple important. Il est largement utilisé. Parmi les accouplements les plus courants, on trouve les accouplements à bride, à manchon et à collier.

Les accouplements flexibles se divisent en accouplements flexibles sans éléments élastiques et accouplements flexibles avec éléments élastiques. Les premiers compensent uniquement le déplacement relatif des deux axes, mais ne peuvent pas amortir ni réduire les vibrations. Parmi les plus courants, on trouve les accouplements à glissement, les accouplements à engrenages, les accouplements universels et les accouplements à chaîne. Les seconds contiennent des éléments élastiques. Outre leur capacité à compenser le déplacement relatif des deux axes, ils offrent également des effets d'amortissement et de réduction des vibrations. Cependant, le couple transmis est généralement moins bon que celui des accouplements flexibles sans éléments élastiques en raison de la résistance limitée de ces derniers. Parmi les plus courants, on trouve les accouplements à manchon élastique, les accouplements à axe élastique, les accouplements à fleur de prunier, les accouplements à pneu, les accouplements à ressort serpentin et les accouplements à lames.

Exigences de performance du couplage

En fonction des différentes conditions de travail, l'accouplement doit avoir les performances suivantes :

(1) Mobilité. La mobilité de l'accouplement désigne sa capacité à compenser le déplacement relatif des deux composants rotatifs. Des facteurs tels que les erreurs de fabrication et d'installation entre les composants connectés, les variations de température en fonctionnement et la déformation sous charge imposent des exigences de mobilité. La mobilité compense ou atténue les charges supplémentaires entre les arbres, les roulements, les accouplements et autres pièces, causées par le déplacement relatif des composants rotatifs.

(2) Amortissement. En cas de démarrages fréquents ou de variations de charge, l'accouplement doit comporter des éléments élastiques jouant un rôle d'amortissement et de réduction des vibrations afin de protéger le moteur principal et la machine en fonctionnement contre les dommages ou l'absence de dommages.

(3) Sûr et fiable, avec une résistance et une durée de vie suffisantes.

(4) Structure simple, installation et entretien faciles.

Sélection du type d'accouplement

Lors de la sélection d’un type d’accouplement, les éléments suivants doivent être pris en compte.

1 La taille et la nature du couple requis, les exigences relatives aux fonctions de mise en mémoire tampon et de réduction des vibrations, et si une résonance peut se produire.

2. Le déplacement relatif des deux axes d'arbre causé par des erreurs de fabrication et d'assemblage, la charge de l'arbre et la déformation due à la dilatation thermique, ainsi que le mouvement relatif entre les composants.

③ Les dimensions extérieures admissibles et les méthodes d'installation doivent être respectées afin de faciliter l'espace de travail nécessaire au montage, au réglage et à la maintenance. Pour les accouplements de grande taille, le démontage et le montage doivent être possibles sans que l'arbre ne bouge axialement.

De plus, l'environnement de travail, la durée de vie, la lubrification, l'étanchéité et l'économie doivent également être pris en compte, puis se référer aux caractéristiques des différents accouplements pour sélectionner un type d'accouplement approprié.