Acoplamiento Oldham | Sus aplicaciones y explicación de 3 partes importantes.

Acoplamiento Oldham:


Invención: John Oldham (1821) -diseño de vapor de paletas solvente.
El acoplamiento flexible tiene 3 tipos. El acoplamiento Oldham es uno de los tipos de acoplamiento flexible.


Definición de acoplamiento Oldham:

El acoplamiento Oldham transmite la torsión entre el eje a través de ranuras de acoplamiento en los discos centrales montados en el cubo.
El acoplamiento Oldham es útil para aplicaciones de alineación paralela. Puede adquirir desalineaciones axiales y angulares.

Aplicaciones básicas de los acoplamientos:
Para transmitir potencia y par.
Para adaptarse a desalineaciones (angulares, axiales, paralelas)
Para absorber cargas de choque y vibraciones.


Piezas de acoplamiento Oldham:

Oldham Coupling tiene tres discos. Todos los discos están unidos entre sí mediante las ranuras.
Los discos están montados en las secciones medias de los ejes. El disco está montado en el eje de entrada. Otro el disco montado en el eje de salida. Los tres discos están conectados entre sí.


Disco central: Es la pieza de acoplamiento formada por dos bujes. Contiene dos ejes en los lados de los discos perpendiculares al eje del cubo y conectados al eje del cubo. El centro se utiliza para reducir el juego. Y, por lo tanto, se ajusta a presión en el centro. Está diseñado para comportarse como un fusible mecánico. Principalmente, el trabajo del acoplamiento Oldham se basa en la desalineación paralela, por lo que el movimiento de deslizamiento de los discos adquiere una gran cantidad de desalineación paralela.


Los cubos: el acoplamiento Oldham consta de dos cubos que están conectados al final de los ejes. Es un tipo de disco redondo circular. Los cubos están ranurados en el centro de los discos.

Acoplamiento Oldham: principio de funcionamiento

El acoplamiento Oldham tiene tres partes principales (tres discos).

Un eje de entrada está conectado al disco y el disco está conectado al eje de salida.
cada uno está acoplado a los ejes de entrada y salida, y uno está unido a los dos primeros discos con las ranuras.
El disco en el centro gira a la misma velocidad y al mismo eje que ambos ejes.
Su centro gira alrededor de la órbita del eje central dos veces por rotación en el punto medio de los ejes de entrada y salida. Se utilizan resortes en el mecanismo para reducir el juego.
Los discos se utilizan para conectar el eje impulsor y el impulsor en conjuntos de transmisión de potencia mecánica.


Ventajas del acoplamiento Oldham | ventajas y desventajas del acoplamiento Oldham

  • Tiene un momento de inercia bajo.
  • El material utilizado para el disco central es plástico. Por tanto, el aislamiento eléctrico entre los discos no es posible. Los tres están alineados entre sí.
  • Si el primer disco se rompe, se excede el límite de par en el disco central para evitar la transmisión de par.
  • Es económico en comparación con otros acoplamientos.
  • Tiene una alta capacidad de torque.
  • Fácil de desmontar y desmontar.
  • Debido al contragolpe, es necesario reemplazarlo. Por lo tanto, el reemplazo es económico en comparación con otros acoplamientos, ya que es de tamaño compacto.
  • Acomoda grandes desalineaciones paralelas y radiales.
  • Proporciona protección a los componentes impulsados ​​y a los cojinetes de soporte.
  • Es de tamaño compacto, por lo que es fácil de instalar.
  • Tiene una alta rigidez a la torsión.
  • Mayor vida útil
  • Las tolerancias de mecanizado más estrictas con un eje conectado a otro mantienen una tasa de rendimiento constante.
  • Buen acabado superficial.
  • Fuerza restauradora muy baja en comparación con otros diseños de acoplamientos:
  • Velocidad máxima baja = 3000 rpm.


Desventajas del acoplamiento Oldham | Ventajas y desventajas del acoplamiento Oldham

  • Puede adaptarse incluso a pequeñas desalineaciones angulares.
  • Puede adaptarse a un desplazamiento angular muy limitado.
  • Con un par elevado, la carga axial que es reactiva se puede aplicar sobre los cojinetes de apoyo.

Aplicaciones de acoplamientos Oldham:


Puede adaptarse a las más mínimas desalineaciones.
Los ejes impulsores y los ejes impulsados ​​se generan a una velocidad similar.
Se comporta como aislante eléctrico.
Puede transmitir potencia y par.
El material utilizado en los tres discos conduce al uso de Oldham de acoplamiento en muchas aplicaciones de dispositivos.

Acoplamiento de eje Oldham:


Las aplicaciones de acoplamientos Oldham se utilizan principalmente para unir los dos ejes giratorios coaxiales paralelos. Puede transmitir el par a la misma velocidad y con el mismo mecanismo de rotación.
Un acoplamiento de tipo Oldham es parte del acoplamiento de tipo flexible. Es un mejor diseño para los ejes de acoplamiento, que tienen desalineaciones, y puede transmitir par entre los ejes a las mismas velocidades y en la misma dirección. El acoplamiento puede sufrir una mínima desalineación. El acoplamiento Oldham tiene tres discos y dos bujes, y un centro conectado mediante el uso de ranuras que se ajustan a las aletas en la sección media, a cada lado y perpendiculares entre sí.

Requisitos del sistema de articulaciones de acoplamiento de eje:

Debería ser fácil de desmontar.
Debe permitir la desalineación entre los ejes giratorios que giran a lo largo de cualquier eje.
No debe haber partes salientes.
Debería reducir las desalineaciones adicionales que pueden ocurrir en las operaciones de ejecución que pueden aumentar la transmisión de potencia y el tiempo de ejecución de la máquina.
Debe llegar al tren de máquinas objetivo del fabricante para definir una alineación distinta de cero.

Acoplamiento Oldham utilizado en:

Aplicaciones robóticas y servo
Impresoras y fotocopiadoras.

Usos del acoplamiento Oldham:


El propósito de los acoplamientos es conectar dos tipos de equipos de eje giratorio, lo que permite cierta desalineación.
Selección e instalación cuidadosa y mantenimiento de los acoplamientos a costos reducidos.
El acoplamiento proporciona la conexión entre los ejes que incluso se fabrican por separado. También proporciona desconexiones entre las reparaciones y los reemplazos.


Los acoplamientos permiten desalineaciones junto con direcciones laterales, axiales y angulares.
Proporciona protección a los cojinetes de soporte y los cubos de los ejes contra sobrecargas.
Puede cambiar las características de vibración de los ejes giratorios.


Diseño de acoplamiento Oldham:


Es un mecanismo de diseño antiguo con elementos ranurados idénticos unidos para deslizarse entre ellos. El diseño Oldham se utiliza para los ejes de la máquina, que tienen una desalineación paralela.


Diámetro del orificio = diámetro del orificio del acoplamiento montado en los ejes de conexión.
La longitud total es la longitud del extremo del acoplamiento a la cara del extremo.
El ancho del cubo es el ancho de la cara del extremo al ancho de la cara interna.
Material del bloque deslizante
Diámetro de acoplamiento
Par nominal máximo
Desplazamiento lateral: el desplazamiento lateral es la desalineación paralela.
Desplazamiento angular: desalineación angular
Desplazamiento axial: desviación axial máxima junto con el eje Método de fijación del acoplamiento del eje

Cálculo de diseño del acoplamiento Oldham| Dimensiones del acoplamiento Oldham:


La longitud L, L = 1.75d,
El diámetro, D2 = 2d,
El espesor de la brida, t = 0.75d,
Diámetro del disco, D = 3L,
Distancia de la línea central, a = D-3d,
La amplitud de la ranura W = D / 6,
El espesor de la ranura, h1 = W / 2,
El espesor del disco, h = W / 2,
La presión total en cada acoplamiento = F = 1/4 (p * D * h)
El par en cada lado del acoplamiento = T
Ttc = 2Fh = p * D * 2h / 6

Dibujo de acoplamiento Oldham:

acoplamiento oldham desmontado
Crédito de la imagen: anónimo, Klauenkupplung 3CC BY-SA 3.0
acoplamiento oldham ensamblado
Crédito de la imagen: anónimo, Klauenkupplung 1CC BY-SA 3.0

Material de acoplamiento Oldham:


Para el acoplamiento Oldham, el material utilizado es diferente para las partes del mecanismo, mencionado a continuación:
El bloque deslizante está fabricado con material polimérico (nailon, acetal o combinación) para reducir el juego.
Las mitades de acoplamiento ranuradas están fabricadas en aluminio para reducir la inercia. También se puede fabricar con material de latón de tamaños más pequeños.
Los materiales se pueden utilizar para el disco medio:
Delrin
Se pueden utilizar materiales para el disco lateral (bujes):
acero inoxidable.
Aleación de aluminio.

Mecanismo de acoplamiento Oldham:


Un acoplamiento de Oldham es el mecanismo que es una combinación de los cuerpos de conexiones rígidas (enlaces cinemáticos) con movimiento relativo definido. Los mecanismos generalmente tienen vínculos que pueden moverse entre sí, por ejemplo, engranaje y tren de engranajes, transmisión por correa y cadena, leva y seguidor.


Esto también incluye los dispositivos de fricción como frenos y embragues, y componentes estructurales, sujetadores, cojinetes, resortes, lubricantes, etc. Y los diferentes tipos de piezas de elementos de la máquina como estrías, pasadores y llaves.
Para realizar el trabajo mecánico, el mecanismo de los elementos de la máquina transmite potencia a la resistencia a vencer.
Un acoplamiento es un dispositivo que es una conexión entre los dos ejes para la transmisión de la potencia.

Un acoplamiento puede permitir la desalineación pero no permite la desconexión de ejes durante el procedimiento.
Los acoplamientos limitadores de par pueden desconectarse o deslizarse debido a que se excede el límite de par.
El acoplamiento Oldham es la inversión del mecanismo de manivela de doble deslizador. Se obtiene mediante los enlaces de conexión.
Puede unir los elementos que tengan desalineaciones laterales.


El acoplamiento Oldham consta de tres discos y dos bridas con las ranuras con dos lengüetas unidas a la parte central flotante perpendicularmente entre sí. Se proporcionan pasadores que pasan a través de las bridas y el disco flotante. Cuando los tounge1 se colocan en la ranura, permiten un movimiento relativo entre ejes.


El tounge2 se coloca en la otra ranura permitiendo el movimiento vertical relativo entre los ejes. El movimiento resultante de los dos componentes permite que el movimiento se adapte a la desalineación de los ejes giratorios. El mecanismo de acoplamiento Oldham se basa en los tres discos con bujes. La fricción de deslizamiento desarrolla el desgaste del bloque deslizante que crea un juego en los sistemas desalineados.

Aplicaciones del mecanismo de acoplamiento Oldham:


El mecanismo de acoplamiento Oldham se utiliza principalmente para las etapas de posicionamiento impulsadas por motor paso a paso.
Los elementos del acoplamiento absorben las cargas de choque y las vibraciones de los frecuentes arranques y paradas de las inversiones de carga.
El acoplamiento Oldham está diseñado para los sistemas de movimiento, que están inactivos la mitad del tiempo.
Este último está disponible para montar los ejes motriz e impulsado sin ninguna perturbación dentro de la alineación del eje.

Desalineaciones en el acoplamiento Oldham:

  • La desalineación es la alineación desplazada entre los ejes.
  • La desalineación puede ser paralela, angular o axial, o combinaciones.
  • En el acoplamiento Oldham, generalmente se observa una desalineación paralela.
  • Una desalineación angular en el tren de máquinas es aquella en la que los ejes se cruzan en ángulos menores de 180.
  • Las alineaciones más estrechas tienen una mayor eficiencia energética.
  • Las alineaciones más estrechas tienen menos desgaste de las piezas de la máquina.

Acoplamiento Oldham generalizado:


El acoplamiento Oldham es la inversión del mecanismo de manivela de doble deslizador [cita]
un acoplamiento Oldham es el dispositivo que se utiliza para transmitir movimiento y potencia entre ejes coaxiales giratorios paralelos.
El acoplamiento Oldham es la parte del acoplamiento flexible. Obtiene su flexibilidad de los materiales del disco,

A continuación, se muestran los tipos de acoplamientos Oldham según la forma:
con ranuras circulares,
con ranuras curvilíneas


La figura muestra el acoplamiento Oldham generalizado con ranuras circulares (enlace1),
un disco de entrada montado en la sección media de los ejes de entrada (enlace2)
un disco de salida montado en la sección media del eje de salida (enlace4), disco flotante (enlace3).

Crédito de la imagen: https: //www.researchgate.net/publication/282390310_On_the_Kinematic_of_Generalized_Oldham_Couplings


Los radios r1 y r2 son los radios de las líneas centrales de las ranuras.
Los radios pueden ser iguales o no. No es necesario que los radios tengan que ser iguales.
Los radios se cruzan en el eje de la línea central del disco flotante.

El tipo de acoplamiento Oldham primario transmite par a la misma velocidad de ambos ejes.
El acoplamiento Oldham generalizado tiene dos tipos de ranuras. Una son ranuras circulares y la otra son ranuras curvilíneas.
Usando cualquiera de las ranuras. el acoplamiento Oldham puede transmitir un movimiento no uniforme y también puede producir un movimiento de retorno rápido.
y se puede utilizar en muchas aplicaciones donde los dispositivos requieren una transmisión no uniforme.

Preguntas frecuentes / notas breves:

Cómo reducir barra invertida en el acoplamiento de Oldham, y ¿qué es?


El juego es el movimiento angular en las partes de acoplamiento de las partes mecánicas. A menudo es posible que se produzca un juego en el movimiento de acoplamiento. El juego excesivo puede desgastar las piezas del acoplamiento.
El contragolpe es el movimiento angular entre las partes acopladas. Las necesidades de inspección de los insertos de acoplamiento para la precisión adecuada de la alineación del eje. Una reacción tiene que ser un movimiento angular de menos de 2 grados.


Control y reducción de los métodos de reacción:
Sustitución de insertos de acoplamientos y componentes defectuosos.
Reduzca el juego girando los ejes y mantenga la torsión a un nivel constante.

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Sobre Sulochana Dorve

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Tengo experiencia en Análisis de Elementos Finitos, Diseño para Fabricación y Ensamblaje (DFMEA), Optimización, Vibraciones Avanzadas, Mecánica de Materiales Compuestos, Diseño Asistido por Computadora.
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