کوپلینگ و واسطه

کوپلینگ چیست و چه کاربردی دارد؟

کوپلینگ نوعی قطعه مکانیکی است که برای اتصال دو محور مورد استفاده قرار می‌گیرد و امکان انتقال قدرت را فراهم می‌کند. متریال‌های متنوعی در ساخت آنها به کار می‌رود از انواع پلیمر‌ها گرفته تا فلزاتی مانند آلومینیم، برنج و فولاد. همچنین از نظر ابعاد و مکانیزم به کار رفته در آن تنوع بسیار زیادی دارند. قبل از خرید کوپلینگ باید به نوع کاربرد مورد نظر توجه داشته باشید تا متحمل هزینه اضافی نشوید.

گرچه کوپلینگ‌ها به عنوان قطعه‌ای برای انتقال حرکت و قدرت شناخته می‌شوند اما وظایف مهم دیگری نیز بر عهده دارند.

—یکی از این وظایف اتصال دو شفت به یکدیگر در حالتی است که دو شفت نسبت به هم زاویه داشته باشند در اینصورت اتصال این دو محور تنها به واسطه کوپلینگ امکان پذیر خواهد بود.

—کاربرد بعدی آن هنگامی است که دو سر یک شفت فاصله وجود داشته باشد و امکان اتصال از طریق جوش و یا سایر اتصالات ممکن نباشد در این حالت نیز با استفاده از یک کوپلینگ می‌توان اتصال را برقرار کرد.

—زمانی که دو محور نسبت به هم انحراف زاویه نداشته باشند اما در یک راستا نیز قرار نگرفته باشند برای متصل کردن آنها باید از کوپلینگ استفاده کرد. البته در مواقعی ممکن است موقعیت دو محور نسبت به هم شامل هر دو حالت باشد یعنی هم‌راستا نبوده و انحراف زاویه بین نیز داشته باشند که در این حالت نیز راه حل مشکل، به کارگیری کوپلینگ است.

—در مواردی خاص از کوپلینگ برای کاهش انتقال حرارت از یک محور به محور دیگر استفاده می‌کنند.

—و در آخر از مهم‌ترین وظایف این قطعه کلیدی می‌توان به جلوگیری از انتقال ارتعاشات از یک سیستم به سیستم دیگر اشاره کرد.

هنگامیکه این موارد را در نظر بگیرید متوجه دلیل استفاده از کوپلینگ‌ها در دستگاه CNC، پرینتر سه بعدی، برخی پمپ‌ها و بعضی از قطعات خودرو خواهید شد. برای هر یک از حالت‌های ذکر شده مهندسان یک نوع کوپلینگ طراحی کرده‌اند که امروزه توسط شرکت‌های مختلف تولید و در اختیار صنعتگران قرار می‌گیرد. در ادامه به بررسی چند مورد از انواع پرکاربرد آن خواهیم پرداخت.

انوع کوپلینگ

کوپلینگ رابط شفت ثابت

این نوع از ساده‌ترین و ابتدایی‌ترین کوپلینگ فلزی به شمار می‌رود. در دو سر این قطعه سوراخ برای سوار شدن بر روی شفت‌های مختلف تعبیه شده است و در هر طرف معمولا دو پیچ مغزی برای اتصال به شفت قرار گرفته است. کوپلینگ شفت معمولا از جنس آلومینیم یا برنج ساخته می‌شوند و در برخی دستگاه CNC کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کوپلینگ انعطاف پذیر

از پرکاربرد ترین مدل کوپلینگ‌ها هستند که به دلیل داشتن خاصیت انعطاف پذیری برای اتصال دو شفت که نسبت به هم انحراف جزئی داشته باشند استفاده می‌شوند. جنس رایج به کار رفته در آنها آلومینیم است البته نمونه‌های پلاستیکی آن نیز وجود دارد نمونه‌هایی از آن را می‌توانید در دستگاه CNC و پرینتر سه بعدی که به عنوان کوپلینگ الکتروموتور مورد استفاده قرار می‌گیرند مشاهده کنید و در واقع علت استفاده از آن تبدیل شفت موتور است.

کوپلینگ صنعتی

نمونه‌ای از انواع کوپلینگ موتور است که بهبود یافته و البته بزرگتر دو نوع قبلی هستند. استفاده از آنها در ساخت دستگاه‌های مختلف از جمله دستگاه‌های CNC صنعتی و بزرگ بسیار رایج است و عموما از جنس آلومینیم ساخته می‌شوند. در این نوع معمولا امکان تراشکاری کوپلینگ و تغییر اندازه سوراخ متناسب با شفت موتور فراهم است. از نکات قابل توجه قیمت کوپلینگ است که نسبت به مدل‌های قبلی گران‌تر است.

کوپلینگ چهارشاخ

نام دیگر آن کوپلینگ یونیورسال است و برای اتصال دو شفت که انحراف زاویه بین دارند کاربرد دارد. البته در مواقعی که دو محور هم‌راستا نباشند باید از نوع دو مفصل آن استفاده کرد. جنس به کار رفته در آن عموما فولاد است و یکی از انواع پرکاربرد به شمار می‌رود. نمونه‌هایی از کوپلینگ چهار شاخ را می‌توانید در خودرو‌ها مشاهده کنید.