Yaygın Kaplin Tipleri ve Seçimi: Temel Kılavuz

Birçok kaplin türü vardır. İçlerinde elastik elemanlar içerip içermediklerine göre, elastik kaplinler ve rijit kaplinler olarak ikiye ayrılabilirler. Rijit kaplinler ayrıca yapısal özelliklerine göre sabit rijit kaplinler ve hareketli rijit kaplinler olarak ikiye ayrılır.

Makinenin yapısal gereksinimleri, imalat ve montaj hataları, çalışma sıcaklığındaki değişiklikler ve yükleme sonrası deformasyon nedeniyle, kaplinle bağlanan iki şaftın hizalanması genellikle garanti edilemez ve bu da Şekil 1'de gösterildiği gibi belirli bir aralıkta göreceli yer değiştirmeye neden olur.

a) Eksenel yer değiştirme
b) Radyal yer değiştirme
c) Açısal yer değiştirme
d) Kapsamlı yer değiştirme

Bu yer değiştirmeler telafi edilmezse, kaplin, şaftlar ve rulmanlar üzerinde ek yükler oluşacak ve hatta ciddi titreşimlere neden olabilecektir. Bu nedenle, kaplin tipi seçilirken bu faktörler kapsamlı bir şekilde göz önünde bulundurulmalıdır.

I. Ortak Kaplinlerin Özellikleri ve Uygulamaları

1. Sabit Rijit Kaplin

Bu tip kaplin basit bir yapıya sahiptir, düşük maliyetlidir, dengeleme performansı yoktur, titreşimi tamponlayamaz ve azaltamaz ve iki şaft için yüksek montaj hassasiyeti gerektirir. Bu tip kaplinler genellikle çok az titreşim olan koşullarda, yüksek hizalama gerektiren orta ila yüksek hızlı ve düşük rijitliğe sahip iki şaftı bağlamak için kullanılır. Yaygın olarak kullanılan sabit rijit kaplinlerin özellikleri ve uygulamaları Tablo 1'de gösterilmektedir.

Tablo 1 Yaygın Sabit Rijit Kaplinlerin Tipleri, Özellikleri ve Uygulamaları

Flanşlı Kaplin GY Tipi GYS Tipi Kullanımı ve bakımı kolay, iyi sertlik ve yüksek yük kapasitesi. İki şaftın hizalama doğruluğu yüksek olmadığında, ek dinamik yük büyüktür. Yüksek hassasiyetle üretildiğinde, yüksek hızlı iletim için kullanılabilir. İki şekli vardır: GY tipi (raybalı cıvatalarla bağlanmış ve hizalanmış) ve GYS tipi (normal cıvatalarla bağlanmış ve yarım kaplin uç yüzeyinin dışbükey ve içbükey yüzeyleriyle hizalanmış).

Kovanlı Kaplin Küçük radyal boyut, montaj ve demontaj sırasında büyük bir eksenel hareket mesafesi gerektirir, iki şaftın sıkı bir şekilde hizalanabildiği, yükün büyük ve nispeten kararlı olmadığı ve kaplinin küçük bir radyal boyut gerektirdiği durumlar için uygundur. Ek olarak, bir emniyet kaplini olarak kullanılabilir.

2. Hareketli Rijit Kaplin

Bu tip kaplin, bağlı iki şaft arasında belirli bir göreceli yer değiştirmeye izin vermek için kendi nispeten hareketli elemanlarını veya boşluklarını kullanır ve bir miktar yer değiştirme telafisi yeteneği sağlar. Özellikleri ve uygulamaları Tablo 2'de gösterilmektedir.

Tablo 2 Yaygın Hareketli Rijit Kaplinlerin Tipleri, Özellikleri ve Uygulamaları

Dişli Kaplin Yüksek yük kapasitesi, güvenilir çalışma, az miktarda kapsamlı yer değiştirme telafisi yeteneği, düşük kurulum doğruluğu gereksinimleri, ancak karmaşık yapı, yüksek üretim maliyeti, gürültü ve titreşimi tamponlayamaz ve azaltamaz. Sık çalıştırma ve sık ileri/geri işlemleri olan ağır makineler için uygundur.	Çapraz Sürgü Kaplini Basit yapı, küçük radyal boyut, radyal ve açısal yer değiştirmeyi telafi edebilir. Esas olarak kararlı çalışma, düşük hız, yüksek tork ve küçük darbeli durumlarda kullanılır.
Evrensel Kaplin Küçük radyal boyut, kompakt yapı. Esas olarak iki şaft arasında büyük bir açı (α<45°) veya çalışma sırasında büyük açısal yer değiştirme olan iletim için kullanılır. Ek dinamik yükleri önlemek için genellikle çift olarak kullanılırlar.	Basit yapı, hafif, güvenilir çalışma, kolay montaj ve demontaj, iki şaftın göreceli yer değiştirmesi için az miktarda telafi ile. Nemli, tozlu ve yüksek sıcaklıklı ortamlarda kullanılır, sık çalıştırma, sık ileri/geri işlemleri ve şiddetli darbe yükleri ve burulma titreşimi durumları için uygun değildir.

3. Elastik Kaplin

Bu tip bir kaplin, sadece iki şaft arasındaki göreceli yer değiştirmeyi telafi etmekle kalmayıp aynı zamanda tamponlama ve titreşim emme işlevlerine de sahip olan elastik elemanlarla donatılmıştır. Elastik elemanların malzemeleri arasında metal olmayan (kauçuk, plastik vb.) ve metal (yay çeliği) bulunur.

Birincisi hafiftir ve güçlü tamponlama ve titreşim emme yeteneklerine, basit yapıya ve yalıtım özelliklerine sahiptir, ancak çalışma sıcaklığının kontrol edilmesine ve güneş ışığına, yağmura maruz kalmaktan ve yağlar, asitler, alkaliler ve organik çözücülerle temastan kaçınmaya dikkat edilmelidir; ikincisi yüksek mukavemete ve uzun ömre sahiptir, ancak maliyetlidir. Şu anda, elastik kaplinler yaygın olarak kullanılmaktadır ve uygulama özellikleri Tablo 3'te gösterilmektedir.

Tablo 3 Elastik Esnek Kaplinlerin Türleri, Özellikleri ve Uygulamaları

Elastik Kovanlı Pimli Kaplin Basit yapı, montajı ve sökülmesi kolay, şaftlar arasındaki göreceli yer değiştirmeyi telafi etme kabiliyetine sahip, titreşimleri tamponlayabilir ve emebilir, çalışma sıcaklığı -20 ila +70 ℃ arasındadır. Orta ve küçük torkun sık çalıştırılması ve ters çevrilmesi ile orta ve yüksek hızlı iletim için kullanılır.	Elastik Pimli Kaplin Basit yapı, üretimi ve bakımı kolay, çalışma sıcaklığı -20 ila +70 ℃ arasındadır. Sık çalıştırma ve daha büyük torkun tersine çevrilmesi ile orta ve düşük hızlı iletim için uygundur.
Lastik Kaplini Basit yapı, güvenilir çalışma, iyi kapsamlı yer değiştirme telafisi yeteneği, güçlü titreşim azaltma. Çalışma sıcaklığı -20 ila +80 ℃ arasındadır. Nemli ve tozlu ortamlar, sık çalıştırma ve ters çevirme ve büyük darbe durumları için uygundur, dış kenar hızı 30m / s'yi geçmez, kaldırma makinelerinde yaygın olarak kullanılır.	Diyaframlı Kaplin Kompakt yapı, yüksek mukavemet, uzun hizmet ömrü, asit, alkali ve korozyon direnci özelliklerine sahiptir ve yağlamaya gerek yoktur. Yüksek sıcaklık, yüksek hız ve aşındırıcı ortam koşullarında kullanılabilir, çeşitli mekanik şanzımanlarda yaygın olarak kullanılır, çalışma sıcaklığı -20 ila +250 ℃.

II. Kaplin Seçimi

Kaplin tiplerinin seçiminde aşağıdaki hususlara odaklanılmalıdır:

• Yükün boyutu ve niteliği;
• Şaftın hızı;
• İki şaft arasındaki göreceli yer değiştirmenin boyutu ve niteliği;
• Çalışma ortamı ve izin verilen alan vb.

Örneğin, sabit yüklere sahip düşük hızlı şaftlar için, şaft rijitliği yüksekse ve hizalama sıkı ise, Tablo 1'e göre sabit bir rijit kaplin seçilebilir; şaft rijitliği düşükse ve göreceli yer değiştirme varsa, Tablo 2'ye göre hareketli bir rijit kaplin seçilebilir; büyük darbe ve titreşime ve göreceli yer değiştirmeye sahip yüksek hızlı şaftlar için, Tablo 3'e göre hareketli bir elastik kaplin seçilebilir; büyük açısal yer değiştirmeye sahip iki şaft için, evrensel bir kaplin seçilmelidir. Büyük dinamik yüklere ve çok yüksek hızlara sahip şaftlar için, düşük dönme ataletine sahip hafif bir kaplin seçilmelidir.

Kaplin tipi seçildikten sonra, kaplinin hesaplanan torku Tc elde edilebilir ve mil çapı, hesaplanan tork ve hıza bağlı olarak standarttan uygun kaplin modeli seçilebilir.

Örnek 16-1 Bir kum karıştırıcısında motor ve redüktör arasındaki kaplinin seçimi. Motor nominal gücü P=15kW, tam yük hızı n=1460r/dak, motor mili çapı d ₁ =42mm, redüktör giriş mili çapı d ₂ =40mm.

Çözüm:

1. Kaplin tipini seçin

Milin yüksek hızı, orta tork, sık çalıştırma ve motor ile redüktör milleri arasındaki genel bağıl yer değiştirme göz önünde bulundurularak, Tablo 3'e göre elastik bir kovan pimi kaplini seçilmiştir.

2. Kaplin modelini seçin

(1) Tork T'yi hesaplayın_c

Kum karıştırıcısının tork değişimi orta düzeydedir, çalışma koşulu katsayısını kontrol edin, K=1.7 alın, böylece

T_c=KT=1.7×9550P/n=1.7×9550×15/1460N·m=166.8N·m

(2) Modeli seçin

GB/T 4323-2002'ye göre, kaplin modeli GB/T 4323-2002'ye göre LT6 (yarı kaplin malzemesi çeliktir) olarak seçilmiştir:

• Nominal tork T_n =250N-m>T_c ;
• İzin verilen hız [n]=3800r/dak>n, uygundur.

Motor mili ucu yarım kaplini Y tipi bir mil deliği kullanır, mil deliği çapı d₁ =42mm, şaft deliği uzunluğu L=112mm; redüktör şaft ucu yarım kaplini bir J₁ tip şaft deliği, şaft deliği çapı d₂ =40mm, şaft deliği uzunluğu L₁ =84mm. Bağlantı işareti:

LT6 Kaplin (Y42×112)/(J ₁ 40×84) GB/T 4323-2002