• کوپلینگ‌های فلنج‌دار (لبه‌دار)

• کوپلینگ‌های غلافی یا ماف

• کوپلینگ‌های گیره‌ای یا اسپیلت _ ماف

کوپلینگ‌های انعطاف‌پذیر

کوپلینگ‌هایی که قابلیت تحمل و جبران ناهمترازی و ناهم‌راستایی محورهای شافت را دارند و به آن‌ها اجازه اندک انحرافات در راستای محوری یا شعاعی را می‌دهند و قابلیت کاهش ارتعاش و نویز را دارا می‌باشند که از جمله این کوپلینگ‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کوپلینگ‌های توربوفلکس

• کوپلینگ فلنجی بوش پین

• کوپلینگ‌های شبکه‎ای یا فالک

• کوپلینگ‌های زنجیری

• کوپلینگ‌های چرخ دنده‌ای یا دنده‌ای

• کوپلینگ‌های میله‎ای

• کوپلینگ‌های فکی

• کوپلینگ‌های پارافلکس یا چرخی

• کوپلینگ‌های دیافراگمی

• کوپلینگ‌های مغناطیسی

• کوپلینگ فنری یا دیسکی

• کوپلینگ‌های سیالی

• کوپلینگ‌های هیرث

• کوپلینگ‌های یونیورسال

• و…

تولیدکنندگان و سازندگان عمده کوپلینگ‌ها

طبق آمار حدود 265 شرکت تولیدکننده کوپلینگ در سطح جهان وجود دارد که عمده‌ترین آن‌ها در منطقه آسیا واقع شده‌اند. که در این بین کشورهای کره جنوبی و سپس چین به ترتیب دو منطقه برتر در حوزه  تولید انواع کوپلینگ‌ها به خصوص کوپلینگ‌های انعطاف‌پذیر و سایر محصولات انتقال نیرو با رعایت استانداردهای ویژه هستند.

محصولات کوپلینگ در آسیای شرقی، آمریکای شمالی و آسیای جنوب‌شرقی جزء محبوب‌ترین اتصال‎دهنده و محصولات انتقال نیرو هستند.

کوپلینگ چیست؟

کوپلینگ ها یا جفت های مکانیکی یک مجموعه با هدف اتصال دو شفت و انتقال قدرت بین آنها می‌باشد. معمولا اجازه قطع اتصال شفت در حین فعالیت را  نمی دهد. با این حال محدودیت گشتاور وجود دارد، در واقع زمانیکه سیستم از برخی محدودیت های گشتاور تجاوز کند ممکن است لغزش و یا قطع اتصال اتفاق بیوفتد.

قطعه‌ای مکانیکی و عنصری از یک محور محرک است که در درجه اول به منظور انتقال نیرو/گشتاور بین دو شافت چرخشی (ژانراتورها و کمپرسورها یا پمپ‌ها و موتورها) در یک سیستم مکانیکی استفاده می‌شود و از این طریق اتصال بین ماشین‌آلات محرک (drive) و متحرک (driven) را فراهم می‎کند؛ از طرفی دیگر، ناهمترازی و ناهم‌محوری شافت‌ها به عنوان مثال در اثر عدم دقت در مونتاژ، باید ضمن ایجاد حداقل نیروهای واکنشی، توسط کوپلینگ‌ها جبران شود.

هدف از استفاده کوپلینگ صنعتی

اتصال دو قطعه از تجهیزات دوار هدف استفاده از آن هاست، با توجه به اینکه اجازه درجاتی از عدم توازن و نا هم محوری یا تکان­ه ها در انتها یک سر یا هر دو سر وجود دارد. طراحان و مهندسین با یک انتخاب دقیق در خرید، نصب و راه اندازی و رعایت نکات نگهداری از کوپلینگ می توانند صرفه جویی قابل توجهی در کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و خرابی داشته باشند.

بعد از صرف هزینه برای راه‌اندازی و اجرای یک پمپ یا موتور جدید، تصمیم مهم بعدی انتقال نیرو و نحوه اتصال این دو به روشی است که کارایی آن‌ها را به حداکثر رسانده و آن‌ها را از ساییدگی‌ها و لغزش‌های طبیعی محافظت کند که برای این انتقال و اتصال از قطعاتی نظیر کوپلینگ، کلاچ، تسمه، چرخدنده، زنجیر و غیره استفاده می‌شود؛ که هر یک، در شرایط خاص خود مورد استفاده قرار می‌گیرد. که در این متن ما قصد آشنایی شما با قطعه‎ای مکانیکی تحت‌عنوان «کوپلینگ» را داریم.

کاربرد کوپلینگ ها

بنابراین کارکرد اصلی همه این قطعات، اتصال شافت‌ها، انتقال نیرو، جبران ناهمترازی و ناهم‌راستایی‌های (محوری، زاویه‌ای و ترکیبی) و حرکت‌های محوری (تکان و جابه‌جایی انتهایی شافت‌ها) است.

بعضی اوقات نیز از کوپلینگ‌ها جهت جذب شوک‌ها یا لرزش‌ها به منظور به حداقل رساندن آسیب‌های وارده به ماشین‌آلات استفاده می‌شود.

* نکته: اگرچه کوپلینگ‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند ناهم‌محوری‌ و ناهمترازی‌های موجود را تا حدودی جبران و برطرف کنند، اما آن‌ها در حین نصب جایگزین دستگاه‌های تراز نیستند.

در صورت همترازی کامل، عدم لرزش و جابه‌جایی انتهایی شافت‌ها، کوپلینگ شافت‌های محرک و متحرک ساده خواهد بود.

کوپلینگ موتور

کوپلینگ یکی از وسایل مورد نیاز و کاربردی است که در اغلب موتور‌ها برای محورکردن موتورها جهت انتقال نیرو و قدرت به کار می‌رود.، چرا که این محورهای ارتباطی نمی‌توانند کار انتقال نیرو را به طور مداوم انجام دهند. بنابراین کوپلینگ به‌عنوان یک رابط میان شافت موتور با شافت پمپ، این دو را به یکدیگر کوپل نموده و سبب حرکت راحت و محور شدن شافت‌ها می‌گردد.

از طرفی محور‌های ناهم‌راستا با ساختارهای متفاوت نمی توانند به یکدیگر کوپل شوند، بنابراین کوپلینگ موتور این امر را میسر ساخته و مانع از انتقال ضربه، شوک و ارتعاش ناشی از کارکرد موتور و در نتیجه آسیب رسی به محورها می‌شود. با استفاده از کوپلینگ موتور می توان طول عمر مولفه‌های موتور را تا حد زیادی بالا برد.

• مثال

به‌عنوان مثال، کوپلینگ در موتورهای الکتریکی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند، باعث انتقال قدرت و توان دورانی موتور به شافت پمپ‌ها یا یک شافت متحرک دیگر می‌شوند. این موتورها عمدتاً از یک استاتور ثابت و یک روتور دوار تشکیل شده‌اند که نمونه‌های اخیر آن یک شافت که در محفظه موتور پشتیبانی می‌گردد و یک سیم‌پیچ که در این شافت پیچیده می‌شود را نیز شامل می‌شوند.

هنگام اعمال ولتاژ به استاتور، موتور الکتریکی به عنوان یک سیستم محرک عمل کرده و شار جریان، باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی می‌شود که به نوبه خود واکنش مغناطیسی کویل را در جهت مخالف با نیروی مغناطیسی در پی خواهد داشت. با پشتیبانی از شافت در جهت چرخش، روتور آزاد می‌شود، از طرفی این میدان مغناطیسی گشتاوری را تولید می‌کند که بر روی شافت تأثیر می‌گذارد که این گشتاور توسط کوپلینگ گرفته شده و به سیستم متحرک منتقل می‌شود.

چرا ما به کوپلینگ نیاز داریم؟

تنها در صورت موازی و هم‌راستا بودن شافت‌ها می‌توان با استفاده از وسایل مختلف دنده‌ای یا درایوها، نیرو را انتقال داد. بنابراین برای این که گشتاور (نیرو) به خوبی منتقل گردد، از کوپلینگ‌ها برای اتصال انتهای شافت‌های هم‌راستا یا جبران ناهم‌محوری آن‌ها استفاده می‌شود.

انتخاب کوپلینگ ها

کاربران در هنگام انتخاب کوپلینگ‌ها باید از دام تبلیغاتی «این بهتر از آن است» خودداری کنند. چرا که کوپلینگ‌های بزرگتر از اندازه معمول، می‌توانند منجر به کاهش انعطاف‌پذیری موردنیاز یا عدم جبران ناهمترازی‌ها شوند و کوپلینگ‌های خیلی بزرگ می‌توانند باعث وارد آمدن فشارهای اضافی بر روی پمپ‌ها و موتورها شوند. از طرف دیگر، کوپلینگ‌هایی با قابلیت بالای جبران ناهمترازی، ممکن است خیلی نرم یا سازگار باشند، که می تواند باعث ایجاد لرزش یا یک وضعیت نامتعادل در سیستم کنترل حرکت شود.

موارد کاربردی کوپلینگ‌ها

کوپلینگ‌ها به عنوان یکی از سیستم‌های انتقال نیرو مکانیکی، بیشترین کاربرد را در ماشین‎آلات صنعتی، مکان‎های اشتعال و انفجار، انواع موتور‎های صنعتی و پمپ‌ها، دستگاه‌های تراشکاری و خردکن دارند که از جمله موارد کاربردی‎آن‌ها می‎توان به موارد زیر اشاره کرد

• انتقال نیرو از انتهای شافت یک ماشین محرک (توربین‌های گاز، توربین‌های بخار، ژنراتورها، موتورهای الکتریکی، موتورهای احتراق و …) به انتهای شافت یک ماشین متحرک (دمنده‌ها، پمپ‎ها، کمپرسورها، هواکش‌ها و …)
• اتصال یا کوپل‌سازی دو عنصر که به طور جداگانه تولید می‌شوند، به عنوان مثال،شافت خروجی موتور و ژنراتور.
• ایجاد انعطاف‌پذیری مازاد هنگام انتقال نیرو در صورت محدودیت فضا.
• جبران ناهم‌راستایی‌های شعاعی، زاویه ای و نوسانات محوری.
• محافظت از تجهیزات دوار در برابر فشار و بار اضافی.
• کاهش انتقال بارهای شوک از یک شافت به شافت دیگر با استفاده از کوپلینگ‎های انعطاف‌پذیر.
• کاهش انتقال حرارت و جذب خطاهای نصب

انواع کوپلینگ‌ها

کوپلینگ‌ها بسته به صحت تراز بودن شافت‌ها و نیازهای گشتاور و نوع ساختار و اجزاء کاربردی، به دو دسته صلب و انعطاف‌پذیر تقسیم می‌شوند. در مقایسه با کوپلینگ‌های انعطاف پذیر، کوپلینگ‌های صلب از کاربردهای محدودی برخوردار هستند. موثرترین راه برای نگهداری ایمن و تنظیم دقیق قطعات یک سیستم مکانیکی به شمار می‎روند و به افزایش بازدهی و طول عمر سیستم کمک می‌کنند. کوپلینگ‌‌ها به صورت کلی به دو بخش تقسیم می‌شوند: کوپلینگ‌های صلب و سخت (Rigid Couplings) کوپلینگ‌‌های انعطاف پذیر (Flexible couplings)

کوپلینگ صلب و سخت

کوپلینگ‌هایی که به دلیل طراحی ساده خود، معمولاً قادر به انتقال نیرو و قدرتی بیشتری نسبت به کوپلینگ‌های انعطاف‌پذیر هستند. اما به دلیل این‌که توانایی تحمل و جبران ناهمترازی و ناهم‌راستایی محورهای شافت را ندارند کمتر مورد استفاده قرار گرفته و عموماً برای اتصال دو شافت هم‌محور در یک موتور یا دو محور کاملاً هم‌راستا در یک سیستم مکانیکی به‌ کار می‌روند.