Comment choisir la spécification de chaîne de l'accouplement de chaîne ?

Lorsqu'il s'agit de systèmes de transmission de puissance, la sélection d'un couplage approprié est essentielle à l'efficacité du système. Bien qu'il existe différents styles d'accouplement disponibles, l'accouplement à chaîne à rouleaux reste une solution flexible et durable dans l'industrie. 

Les accouplements à chaîne sont courants dans les convoyeurs agricoles, les machines textiles et d'autres secteurs. Cependant, une sélection d’un type et d’une taille inappropriés peut entraîner des dommages. Dans cet article, nous vous expliquerons comment sélectionner les spécifications de chaîne de l'accouplement à chaîne. 

Qu'est-ce qu'un accouplement à chaîne ?

L'accouplement à chaîne fait référence à un accouplement flexible utilisé pour joindre deux arbres afin de transmettre efficacement la puissance. Il s'agit d'un dispositif mécanique simple composé de trois éléments principaux :

1. Deux pignons : Les pignons sont fixés aux extrémités des arbres menant et mené.

2. Chaîne à double rouleaux : La longueur de la chaîne à double rouleaux est une largeur spécifique qui relie les deux pignons. 

3. Un couvercle : Le couvercle est un moulage qui retient le lubrifiant et protège l'accouplement de la saleté et des débris. Bien que cela soit facultatif, cela est fortement recommandé. 

L'accouplement de chaîne fonctionne en engageant la chaîne avec les dents du pignon, permettant ainsi le transfert du couple entre les arbres. La chaîne offre de la flexibilité, amortissant vos roulements et arbres contre les forces du désalignement mineur et les chocs.

Pourquoi choisir la bonne spécification de chaîne est important

Avant de plonger dans le guide de sélection, il est impératif de réfléchir à l'importance du choix des spécifications de chaîne appropriées. Voici quelques raisons :

• Entretien facile :  une spécification de chaîne correctement sélectionnée nécessite une lubrification, un entretien et un remplacement moins fréquents. 

• Densité de couple élevée : les accouplements à chaîne transmettent une quantité élevée de couple. Par conséquent, la sélection des bonnes spécifications de chaîne les rendra adaptées aux applications lourdes.

• Empêche une défaillance prématurée : l'utilisation d'une chaîne de mauvaise taille peut entraîner une contrainte excessive. Cela entraînera à son tour un allongement de la chaîne, une usure des pignons et une défaillance. Cependant, choisir la bonne spécification permettra d’éviter ces problèmes. 

• Réduire les vibrations et le bruit : la sélection d'une spécification inappropriée peut entraîner un déséquilibre, une répartition inégale et des vibrations, qui seront transmises dans l'ensemble du système. Choisir le bon réduira les vibrations et le bruit. 

• Transmission de puissance efficace : les spécifications de chaîne appropriées de l'accouplement à chaîne minimiseront la perte de puissance et amélioreront l'efficacité du système.

Facteurs clés à prendre en compte lors du choix de la chaîne Spécification de l'accouplement à chaîne

1. Couple transmis et exigences de puissance

Les exigences en matière de couple transmis et de puissance sont le facteur le plus critique dans le choix d'un accouplement à chaîne. Il existe une formule de calcul standard à suivre :

Couple = 9550 Pn

Où:

T = Couple (Nm)

P = Puissance (kW)

n = Vitesse (RPM)

Utilisez un facteur de service de 1,2 à 2,5, qui varie en fonction des circonstances, notamment des charges de choc, des cycles marche-arrêt et des différentes charges. Sélectionnez toujours un accouplement avec un couple nominal supérieur au couple calculé. 

2. Diamètre de l'arbre et taille de l'alésage

L'accouplement à chaîne doit être exactement de la même taille que l'arbre et l'alésage. La taille de l'alésage doit correspondre à la taille de l'arbre. Un choix incorrect de taille d'alésage peut entraîner un effet de glissement et des vibrations.

Les dimensions de la rainure de clavette doivent répondre aux normes réglementaires. L'ajustement par tolérance ne doit pas être ignoré, car il garantit une installation correcte. 

3. Pas de chaîne et taille de chaîne

Le pas de la chaîne est le même que la distance entre les centres des broches adjacentes. C'est ce qui détermine la taille de la chaîne. Les longueurs ou tailles de chaîne populaires sont ANSI #40, ANSI #50, ANSI #60, ANSI #80 et ANSI #100. 

Plus le pas est grand, plus la capacité de charge est élevée. Plus le pas est petit, plus le fonctionnement est fluide à des vitesses plus élevées. Assurez-vous qu'il y a une compatibilité lors du remplacement ou de l'approvisionnement en composants. 

4. Exigences de vitesse (RPM)

Un autre facteur à prendre en compte concerne les exigences de vitesse de l'accouplement à chaîne. Les accouplements à chaîne conviennent aux vitesses faibles à moyennes. Une vitesse élevée accélère la force centrifuge alors qu’une vitesse excessive peut entraîner des problèmes de lubrification. Lorsque la chaîne tourne à une vitesse plus élevée que d’habitude, elle s’use. 

5. Environnement de travail

Un autre facteur à considérer est l’environnement de travail. Les performances du couplage peuvent être grandement influencées par les conditions environnementales, notamment la température, la poussière, l'humidité et la corrosion. Une température élevée peut dégrader la lubrification, tandis que la poussière et les débris peuvent augmenter l'usure. 

Pour résoudre ce problème, utilisez des chaînes en acier inoxydable pour environnements corrosifs, car elles sont très résistantes à la corrosion. Appliquez des revêtements protecteurs et utilisez des couvercles scellés. 

6. Compensation du désalignement

La compensation du désalignement est un facteur crucial qui affecte l’accouplement de la chaîne. Les accouplements à chaîne ne peuvent s'adapter qu'à un désalignement limité. Il existe différents types de désalignement :

• Désalignement angulaire : ce type de désalignement se produit lorsque les axes centraux des deux arbres se croisent selon un angle. C'est-à-dire que les faces des pignons ne sont pas parfaitement parallèles. Les accouplements à chaîne peuvent tolérer un léger désalignement angulaire, d’environ 0,5 à 1 degré.

• Désalignement parallèle : un désalignement parallèle ou radial se produit lorsque les arbres sont dans des positions parallèles. Cependant, leurs lignes médianes sont décalées les unes par rapport aux autres ; c'est-à-dire qu'un arbre est plus haut ou plus bas que l'autre. Les accouplements à chaîne ne peuvent supporter qu'un léger désalignement parallèle entre 0,015 et 0,05 pouces, selon la taille. 

• Désalignement axial : un désalignement axial se produit lorsque la distance entre les moyeux d'accouplement change le long de l'axe longitudinal de l'arbre. Dans ce type de désalignement, les pignons sont soit trop éloignés, soit trop rapprochés. Bien que les accouplements à chaîne puissent s'adapter à un certain désalignement axial, un désalignement excessif peut provoquer des contraintes sur les roulements de la chaîne. Cela peut réduire la durée de vie de l'accouplement à chaîne et augmenter l'usure. 

7. Facteur de sécurité et type d'application

Différentes applications industrielles nécessitent différentes marges de sécurité. Incluez toujours des facteurs de sécurité basés sur le type d’application. Il existe plusieurs types de catégories d'applications. 

• Usage léger : Dans les applications légères, les accouplements à chaîne sont utilisés dans les ventilateurs et les petits convoyeurs. 

• Usage moyen : dans les applications à usage moyen, les accouplements à chaîne sont utilisés dans les pompes et les compresseurs. 

• Robuste : dans ce type d'application, les accouplements à chaîne sont utilisés dans les mines et les concasseurs. 

Comment sélectionner la spécification de chaîne de l'accouplement de chaîne

1. Déterminez la taille de l'alésage

La détermination de la taille de l'alésage est la première étape pour sélectionner les spécifications de la chaîne de l'accouplement à chaîne. Vous devez connaître le diamètre de l'arbre menant (par exemple, le moteur électrique) et de l'arbre mené (par exemple, la boîte de vitesses ou la pompe).  

Les accouplements à chaîne sont souvent disponibles en deux styles d'alésage :

• Alésage fini : L'alésage fini comporte un pignon avec une taille de trou spécifique, une rainure de clavette et des vis de réglage, et ceux-ci sont prêts à être montés. 

• Douilles Taper-Lock ou QD : Dans le style alésage, le pignon a un grand trou conique. Il est conseillé d'acheter une bague séparée qui se comprime sur l'arbre afin de fournir une prise ferme et d'éviter la corrosion sur l'arbre. 

Notez cependant qu’il est courant que les deux arbres aient des diamètres différents. Si tel est le cas, vous pouvez facilement mélanger et assortir les alésages de pignon. Par exemple, vous pouvez utiliser un alésage de 1 pouce sur l'entraîneur et un alésage de 1,5 pouce sur l'arbre mené. Mais assurez-vous qu’ils correspondent au même pas de chaîne. 

2. Calculez le couple de conception

La sélection d'un accouplement à chaîne basé uniquement sur la puissance (HP) peut affecter l'efficacité de votre système de transmission de puissance. Vous devez calculer le couple car il s’agit de la force de torsion réelle à laquelle la chaîne doit résister. 

Vous pouvez utiliser deux formules :

Couple = 9550 Pn

Où:

T = Couple (Nm)

P = Puissance (kW)

n = Vitesse (RPM)

Vous pouvez également utiliser

Couple (po-lbs) = (HP × 63 025) / RPM

Où:

HP = Puissance

RPM = la vitesse à laquelle l'accouplement tournera

63 025 = une constante utilisée pour les calculs en pouces-livres

Scénario réel : un moteur de 10 CV fonctionnant à 1 750 tr/min produit environ 360 pouces-livres de couple. 

3. Appliquer le facteur de service

L'application du facteur de service (SF) est une étape que la plupart des gens oublient. Bien que le couple de conception ait une charge parfaitement lisse, les machines du monde réel vibrent, subissent des chocs et démarrent/s'arrêtent de manière aléatoire. Par conséquent, l’application d’un facteur de service permet de gérer le stress. 

Multipliez votre couple de conception calculé par le facteur de service adapté à votre application. 

• Charge uniforme :  Dans les charges uniformes trouvées dans les ventilateurs et les pompes centrifuges, utilisez un facteur de service de 1,0 à 1,2.

• Choc modéré : Pour les chocs modérés sur les machines à bois et les compresseurs, utilisez un facteur de service de 1,3 à 1,5.

• Chocs importants :  Les chocs importants dans les concasseurs de roches et les presses à métaux doivent recevoir un facteur de service de 1,5 à 2,0 ou plus.

• Entraînements par moteur : Si vous utilisez un moteur à combustion interne, ajoutez environ 0,5 à 1,0 au facteur de service en raison du couple pulsé. 

En d’autres termes, couple de sélection = couple calculé × facteur de service.

4. Vérifiez les limites de vitesse

Chaque accouplement à chaîne a une vitesse nominale maximale. Généralement, ils ne sont pas conçus pour des vitesses extrêmement élevées. 

• Sans couvercle : Les accouplements sans couvercle sont limités à des vitesses inférieures, qui sont généralement inférieures à 500-800 tr/min selon la taille. 

• Avec couvercle : Le couvercle retient la graisse, ce qui entraîne des vitesses plus élevées qui peuvent souvent atteindre 2 500 à 4 000 tr/min pour les petites tailles. 

Si votre application fonctionne à 3 600 tr/min, assurez-vous de vérifier les directives du fabricant pour vous assurer que la taille d'accouplement que vous avez sélectionnée est adaptée à cette vitesse. Et n'oubliez pas d'utiliser une housse.

Conclusion

Choisir la bonne spécification de chaîne pour l'accouplement à chaîne équilibre les facteurs clés tels que le calcul du couple, les conditions environnementales, etc. L'application des étapes mentionnées ici vous garantira une connexion robuste et fiable. 

Si vous souhaitez des conseils professionnels sur les accouplements à chaîne, les arbres et d'autres questions connexes, contactez HANGZHOU PERPETUAL MACHINERY & EQUIPMENT CO., LTD. Notre équipe d'experts vous donnera une réponse rapide.

FAQ

Puis-je personnaliser les accouplements à chaîne pour des machines spéciales ?

Oui, vous pouvez personnaliser les accouplements à chaîne pour répondre aux exigences spécifiques de machines uniques. Le matériau, la taille et la conception peuvent être modifiés pour s'adapter aux environnements à couple élevé ou à haute température. 

Quand dois-je remplacer un accouplement à chaîne ?

Vous devez remplacer un accouplement à chaîne lorsque vous remarquez un allongement visible de la chaîne supérieur à 3 % ou un jeu important. Remplacez un accouplement de chaîne lorsque vous remarquez un bruit excessif, des vibrations élevées, des dents de pignon usées ou des dommages. 

Quelle est la différence entre les normes de chaîne ANSI et ISO ?

Les normes de chaîne ANSI et ISO sont différentes en termes de systèmes de mesure et de dimensions. Les chaînes ANSI sont largement utilisées en Amérique. Les chaînes utilisent des mesures basées sur les pouces et sont robustes. Les chaînes ISO sont des mesures basées sur le millimètre et sont utilisées sur les marchés européens et britanniques. 

Quel pas de chaîne dois-je choisir pour les applications lourdes ?

Pour les applications intensives, utilisez un pas de chaîne large pour une résistance à la fatigue et une durabilité supérieures. La plage de pas doit être comprise entre #80 et #240, le #80 (pas de 1 pouce) étant le point de départ commun. 

Comment calculer la taille correcte de l'accouplement de chaîne ?

Afin de calculer la taille d'accouplement de chaîne appropriée, recherchez le couple de conception et adaptez-vous aux diamètres d'arbre. Ensuite, sélectionnez le bon modèle en fonction de la catégorie de l'application.