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Pièces d'accouplement à engrenages : moyeux, manchons, joints et éléments à spécifier lors de la commande

Un palan à grue est mis hors service après qu'un inspecteur a découvert de la graisse noire suintant au-delà de la protection d'accouplement. Le planificateur commande un « accouplement à engrenages » de remplacement et découvre ensuite la partie délicate : l'unité est une conception à deux manchons boulonnés avec des dents de moyeu couronnées, un tube d'espacement et un tambour de frein sur une bride. Il s'agit de quatre références de parties distinctes, et non d'une seule.

Voici la conclusion d'emblée : un accouplement à engrenages ne contient qu'une poignée de pièces, mais celles qui s'usent sont les plus difficiles à décrire sans le dessin original. Commandez les pièces de rechange en fonction des données dimensionnelles et des données de dents plutôt qu'en fonction de l'alésage uniquement, et traitez les joints, les fixations et le lubrifiant comme des pièces à part entière. Les mécanismes derrière cela sont traités plus en détail dans notre guide pour comment se comportent les accouplements à tambour dans les entraînements industriels lourds .

Les groupes de pièces à l'intérieur d'un accouplement à engrenages

Supprimez le langage du catalogue et un accouplement à engrenages à usage général est un joint flexible à deux plans construit à partir d'un ensemble prévisible de composants :

  • Moyeux — un par arbre, alésé et claveté ou fretté, avec des dents extérieures bombées taillées sur le diamètre extérieur.
  • Manches — des anneaux à collerette avec des dents internes qui engrènent avec les dents du moyeu ; les deux manchons sont boulonnés face à face.
  • Fixations à bride — des boulons et écrous à haute résistance, parfois des boulons installés qui transmettent le couple à travers l'assemblage plutôt que par friction seule.
  • Joints et couvercles — Joints toriques, joints à lèvres, couvercles d'extrémité et joints qui retiennent la graisse et les particules.
  • Lubrifiant et bouchons — la charge de graisse ou d'huile ainsi que les bouchons de remplissage et d'aération qui permettent la relubrification.
  • Éléments facultatifs — tube ou arbre d'espacement, roue ou disque de frein, bague intérieure en nylon, butées flottantes et masselottes d'équilibrage sur les unités à grande vitesse.

Deux conséquences pratiques s’ensuivent. Les moyeux et les manchons sont les articles les plus chers et normalement les plus lents à fournir. Les joints, bouchons et boulons sont bon marché et ce sont eux qui décident si les articles coûteux atteignent un jour leur durée de vie nominale. Notre gamme d'accouplements à tambour montre comment le même ensemble de pièces de base est réorganisé en variantes étroites, larges et montées sur frein.

La géométrie des dents est la véritable spécification

La surface de travail est le treillis dentaire. Les dents du moyeu sont couronnées le long de la largeur de la face, et cette courbure permet un désalignement angulaire ; le manchon porte des dents internes droites dans la plupart des conceptions industrielles, avec des variantes hélicoïdales utilisées lorsqu'un maillage plus lisse est souhaité. Le rayon de bombage, le nombre de dents, l'angle de pression, le jeu et la dureté des flancs sont tous spécifiques à l'accouplement. Deux moyeux avec des alésages identiques et des diamètres extérieurs identiques peuvent avoir une géométrie de dent complètement différente et ne seront pas interchangeables.

La capacité de désalignement est indiquée par maille et est généralement inférieure à ce que les acheteurs attendent - souvent seulement autour d'un degré pour un service continu, le profil couronné permettant de courtes excursions au-delà. Parce que le treillis glisse sous la charge, il a besoin d'un film lubrifiant ; un maillage sec s'use rapidement et produit la fine pâte métallique qui apparaît dans les échantillons d'huile.

L’inspection s’amortit ici. Lisez d'abord le modèle de contact : des bandes brillantes au milieu de la largeur du visage indiquent un alignement acceptable, tandis qu'un contact important aux extrémités des dents indique un mauvais alignement, un espaceur affaissé ou une base molle. Mesurez ensuite le jeu au niveau de la bride avec un indicateur à cadran. Enregistrez le chiffre lors de la mise en service et utilisez le doublement de cette valeur de référence comme déclencheur d'un examen plus approfondi ; Un jeu croissant avec un motif de contact propre indique un amincissement des dents plutôt qu'un mauvais alignement.

RSK-GIICL Narrow Crowned Gear Coupling Accouplement à engrenages à couronne étroite RSK-GIICL Accouplement à engrenages couronnés de type étroit pour le désalignement angulaire et radial ; ses besoins en matière de lubrification et d’étanchéité rendent l’inspection des joints pertinente pour éviter les pertes de graisse. Voir le produit →

Joints, graisse et durée de vie que personne ne prévoit

Les accouplements à engrenages vivent sur un film de graisse ou d'huile, et ce film ne survit que si les joints tiennent. À grande vitesse, l'action centrifuge pousse le lubrifiant vers l'extérieur contre les joints toriques, de sorte qu'un joint durci, fendu ou gonflé chimiquement fuit régulièrement. Une fois que la graisse s'échappe, la poussière abrasive entre et le treillis commence à se roder. La défaillance ressemble à une usure dentaire, mais la cause profonde réside dans un composant coûtant quelques dollars.

Trois habitudes réduisent ce risque. Faites correspondre le lubrifiant à l'élastomère du joint plutôt qu'au fût le plus proche de l'allée, car certaines graisses attaquent le nitrile. Évitez de trop remplir les unités à grande vitesse, où le barattage augmente la température et pousse le lubrifiant au-delà des joints. Enfin, vérifiez les bouchons d'évent et de remplissage à chaque inspection, car un évent bloqué met le boîtier sous pression et trouve le joint le plus faible.

Les modèles scellés à vie et graissés ont leur place sur les entraînements à usage modéré où l'accès à la relubrification est difficile. Le compromis est réel : pas d’intervalle de maintenance, mais moins de tolérance aux vitesses élevées et aux températures ambiantes élevées.

Entretoises, fixations à bride et éléments de frein

Les longues distances entre un moteur et une boîte de vitesses, ou à travers un banc de machine, nécessitent un accouplement entretoise : deux plans flexibles reliés par un tube ou un arbre et spécifiés par la dimension face à face. L'entretoise n'est pas une longueur de tuyau. Il transmet le couple, a une qualité d'équilibre et ses flasques doivent être plats, car une entretoise qui s'incline sous son propre poids charge les dents de manière inégale aux deux extrémités.

Les fixations à bride méritent leur propre ligne sur la liste de pièces de rechange. Les boulons installés localisent le joint et le serrent, et la réutilisation de boulons avec des tiges usées ou des filetages étirés est une cause fréquente de desserrage et de frottement au niveau de la face de la bride. Conservez les valeurs de qualité et de couple des boulons dans un dossier et ne mélangez jamais les qualités dans un joint.

Les roues et les disques de frein sont courants sur les palans, les convoyeurs et les auxiliaires de broyeurs, où l'accouplement doit également arrêter la charge. Le diamètre, le faux-rond, la configuration des boulons et la trajectoire de freinage doivent tous être spécifiés avec l'accouplement, car la masse ajoutée modifie l'équilibre et la bride de montage modifie la trajectoire du couple. Les versions à bague intérieure en nylon constituent encore une fois un cas distinct : l'élément élastique modifie le comportement de torsion et l'absorption des chocs, il doit donc être sélectionné en fonction du modèle d'excitation du lecteur, et non échangé en tant que mise à niveau.

RSK-GICL Wide Drum Gear Coupling Accouplement à engrenages à tambour large RSK-GICL Accouplement à engrenages à tambour de type large pour une transmission de charge et de couple élevées, avec capacité de déplacement angulaire et radial ; Les exigences en matière de lubrification et d’entretien doivent être confirmées lors de la sélection. Voir le produit → RSK-NGCL Drum Gear Coupling with Brake Wheel Accouplement à engrenages à tambour RSK-NGCL avec roue de frein Accouplement à tambour intégré avec roue de frein pour une transmission de force et un freinage combinés ; disponible en NGCL1 à NGCL9 avec des couples allant jusqu'à 14 000 N·m. Voir le produit →

Aperçu des groupes de pièces

Groupes de pièces d'accouplement à engrenages, ce que chacun fait et les données requises pour commander un remplacement correct.
Groupe de pièces Fonction Mode d’usure ou de défaillance typique Données à enregistrer pour les pièces de rechange
Moyeux with crowned teeth Connectez l'arbre au maillage ; permettre un désalignement angulaire Usure des flancs, chargement sur les bords, alésage filé ou fretté Alésage, rainure de clavette, type d'ajustement, nombre de dents, rayon de couronnement
Manchons dentés intérieurement Fermez le maillage et transmettez le couple entre les plans de flexion Amincissement des dents, croissance du jeu, dommages à la face de la bride Type de manchon, cercle de boulons à bride, jeu à la construction
Fixations à bride Serrer et localiser le joint Fils desserrés, étirés, tiges ajustées usées Qualité du boulon, taille, valeur de couple, montage ou jeu
Joints, couvercles, bouchons Conserver le lubrifiant, exclure la contamination Durcissement, fendillement, fuite, évents bloqués Type d'élastomère, taille du profil, filetage du bouchon
Arbre ou tube d'espacement Ponter les séparations d'arbres longs Arc, faux-rond, perte d'équilibre, frettage de la face de la bride Longueur face à face, diamètre du tube, qualité de l'équilibre
Roue ou disque de frein Prévoir une surface de freinage sur la transmission Faux-rond, rayures superficielles, desserrage au niveau de la bride Diamètre, épaisseur, modèle de boulon, faux-rond autorisé

Que mettre sur la demande

La plupart des erreurs de commande sont des erreurs d'information. Une enquête claire comporte les éléments suivants :

  1. Désignation de l'accouplement et numéro de dessin, ainsi qu'une photographie de la plaque signalétique ou de la face du manchon estampée.
  2. Alésage, rainure de clavette et type d'ajustement pour chaque arbre, avec des valeurs mesurées plutôt que nominales lorsque l'arbre a été retravaillé.
  3. Données dentaires, ou frottement au crayon du profil de la dent lorsque le dessin est perdu.
  4. Dimension face à face, longueur de l'entretoise et taille de l'élément de frein, mesurées sur le joint assemblé.
  5. Données de service : couple continu, couple maximal, vitesse, désalignement attendu et température ambiante.
  6. Classe d'équilibre ou de vitesse dans laquelle le variateur fonctionne suffisamment vite pour que cela soit important, généralement au-dessus de quelques milliers de tr/min.

Notez également si l'accouplement est rempli d'huile ou de graisse, car le kit de joints et la disposition des évents diffèrent. Si une plaque signalétique est manquante et que le fabricant d'origine est inconnu, envoyez les données mesurées ainsi qu'une photographie du motif de contact ; un fabricant travaillant à partir de dimensions réelles identifiera généralement la série plus rapidement qu'une recherche dans d'anciens fichiers de projet.

Réparer, remplacer ou enquêter davantage

Les moyeux et les manchons sont des ensembles assortis et doivent être remplacés par paire lorsque les deux présentent des signes d'usure, car un nouveau manchon posé contre un moyeu usé détruira son propre profil de dent en quelques semaines. Un manchon seul peut être remplacé lorsque les flancs du moyeu sont propres et que le jeu est toujours dans la ligne de base enregistrée. Si l'alésage lui-même est endommagé par un ajustement filé ou par une friction, le moyeu est mis au rebut, quel que soit l'état des dents.

La décision qui permet d'économiser le plus d'argent est la moins populaire : si un accouplement tombe en panne deux fois en un an, les pièces sont rarement à l'origine du problème. Examinez les enregistrements d'alignement, l'affaissement de l'entretoise, la rigidité de la base et l'excitation de torsion avant de commander un autre jeu. La qualité des pièces compte, mais la géométrie et l'installation décident du résultat.