Les accouplements universels télescopiques se présentent sous diverses formes structurelles, telles que le type à arbre transversal, le type à cage à billes, le type à fourche à billes, le type à bloc convexe, le type à goupille à bille, le type à charnière à bille, le type à piston à charnière à bille, le type à trois broches, le type à tige à trois broches, le type à trois broches à billes, le type à tige de charnière, etc. Le type le plus couramment utilisé est le type à arbre transversal, suivi du type à cage à billes. Une caractéristique commune des accouplements à cardan est leur grande capacité de compensation angulaire, et l'angle β inclus entre les deux axes de l'arbre varie selon les différents types de structure, allant généralement de β ≤ 5° à 45°.
À partir de l'analyse cinématique, la relation entre la vitesse angulaire ω₁ de l'extrémité motrice et la vitesse angulaire ω₂ de l'extrémité menée d'un accouplement à cardan est divisée en deux catégories : vitesse constante et vitesse non constante.
Accouplements à cardan homocinétique : où ω₁ = ω₂, les extrémités menante et menée peuvent tourner de manière synchrone. Les exemples incluent les accouplements à joint universel à double arbre transversal, les accouplements à joint universel à cage à billes, les accouplements à joint universel à tige à trois broches, etc.
Accouplements à cardan à vitesse non constante : lorsque ω₁ ≠ ω₂, les extrémités menante et menée ne peuvent pas tourner de manière synchrone. Un exemple est l’accouplement à cardan à arbre transversal unique.
En raison de ses caractéristiques structurelles, un accouplement universel télescopique permet une rotation continue des deux arbres connectés même lorsqu'ils ne sont pas sur le même axe et ont un angle β inclus, tout en transmettant de manière fiable le couple et le mouvement. Les caractéristiques les plus importantes des accouplements à cardan sont leur grande capacité de compensation angulaire, leur structure compacte et leur efficacité de transmission élevée. Dans les applications pratiques, ils sont classés en types robustes, moyens, légers et de petite taille en fonction de l'ampleur du couple transmis. Les accouplements universels robustes sont couramment utilisés dans les machines métallurgiques, les machines lourdes, les machines pétrolières, les machines de construction, les machines de levage et de transport, etc. les accouplements universels de poids moyen et léger sont utilisés dans des véhicules tels que les automobiles et les locomotives, ainsi que dans les machines industrielles légères ; les accouplements à cardan de petite taille transmettent principalement le mouvement et sont généralement utilisés dans les machines de précision et les mécanismes de contrôle.
Les accouplements à cardan à arbre transversal font partie des accouplements à cardan les plus largement utilisés, les roulements étant les pièces d'usure. Les principales différences entre plusieurs accouplements universels à arbre transversal à grande échelle résident dans les variations du boîtier de roulement et de la chape transversale, formant différents types structurels. Pour garantir la synchronisation entre les extrémités motrice et menée, les configurations à double joint sont universellement adoptées dans les applications pratiques. La méthode de connexion pour le double joint est soit par soudage, soit par connexion à bride boulonnée, avec diverses options de longueur intermédiaire disponibles. Les principaux types de composants d’accouplement à joint universel télescopique à arbre transversal sont les suivants :
Accouplement à joint universel à arbre transversal à joug intégré de type SWC (JB/T5513-2006)
Accouplement à joint universel d'arbre transversal de boîtier de roulement divisé de type SWP (JB/T3241-2005)
Boîtier de roulement intégré de type SWZ, accouplement à joint universel d'arbre transversal (JB/T3242-1993)
Petit accouplement à joint universel à double arbre transversal de type WS (JB/T5901-1991)
Petit accouplement universel à arbre transversal simple de type WSD (JB/T5901-1991)
Ensemble transversal pour accouplements à cardan à arbre transversal de type SWP (JB/T7341.1-2005)
Ensemble transversal pour accouplements à cardan à arbre transversal de type WSC (JB/T7341.2-2006)
Les accouplements universels à arbre transversal robustes et de petite taille ci-dessus sont des types à usage général. Dans l'industrie automobile, différents modèles de véhicules disposent de leurs propres accouplements à cardan à arbre transversal dédiés ou d'autres types d'accouplements à cardan. Par exemple, les voitures particulières utilisent des accouplements universels à cage à billes. En outre, les machines agricoles, les machines de construction et autres produits de machines mobiles disposent également d'accouplements à cardan dédiés, dont la plupart adoptent des accouplements à cardan à arbre transversal. Ce manuel présente principalement les accouplements à joint universel à arbre transversal à usage général pour les machines lourdes et les petits accouplements à joint universel à arbre transversal.
L'accouplement à joint universel de type SWC présente une structure sans boulons, avec des roulements fixés sans boulons. Cela élimine le maillon faible de défaillance dû au cisaillement des boulons, prolonge la durée de vie et facilite la maintenance. Il convient aux machines de laminage d'acier, aux machines de levage et de transport et à d'autres machines lourdes, utilisées pour connecter des systèmes d'arbres de transmission avec différents axes. Il a un diamètre d'orientation de 100 à 1 320 mm, transmet un couple nominal de 2,5 à 12 000 kN·m et permet un angle de déflexion de l'arbre de 15 à 25°.
1) diamètre de tournage D=315 mm, longueur L=2500 mm le BH
Accouplement universel soudé télescopique standard :
Couplage SWC315BHx2500 JB/T5513-2006
2) diamètre de rotation D-440mm, longueur
L=3200mm du WF-
Accouplement universel à bride non rétractable basé :
Couplage SWC440 WF x 3200 JB/T5513-2006
3) diamètre de tournage D = 350 mm de court non extensible à base de WD
Accouplement universel : accouplement SWC350WD JB/T5513-2006
Remarque : 1. Résistance à la fatigue sous charge alternée Tf-in permise par le couple.
2. Lmin-raccourci la longueur minimale.
3. Longueur d'installation en L, déterminée selon les besoins.
Remarque : 1. Résistance à la fatigue sous charge alternée Tf-in permise par le couple.
2. Lmin-raccourci la longueur minimale.
3. Longueur d'installation en L, déterminée selon les besoins.
Remarque : 1. Tf - en résistance à la fatigue sous charge alternée permise par le couple.
2. Lmin - raccourci la longueur minimale.
3. L - longueur d'installation, déterminée selon les besoins.
Remarque : 1. Tf - en résistance à la fatigue sous charge alternée permise par le couple.
2. Lmin - raccourci la longueur minimale.
3. L - longueur d'installation, déterminée selon les besoins.
Remarque : 1. Tf - en résistance à la fatigue sous charge alternée permise par le couple.
2. Lmin - raccourci la longueur minimale.
3. L - longueur d'installation, déterminée selon les besoins.
Remarque : 1. Tf - en résistance à la fatigue sous charge alternée permise par le couple.
2. Lmin - raccourci la longueur minimale.
3. L - longueur d'installation, déterminée selon les besoins.
Remarque : 1. Tf - en résistance à la fatigue sous charge alternée permise par le couple.
2. Lmin - raccourci la longueur minimale.
3. L - longueur d'installation, déterminée selon les besoins.
Remarque : 1. Tf - en résistance à la fatigue sous charge alternée permise par le couple.
2. Lmin - raccourci la longueur minimale.
3. L - longueur d'installation, déterminée selon les besoins.
Remarque : 1. Tf - en résistance à la fatigue sous charge alternée permise par le couple.
1.L - longueur d'installation, déterminée selon les besoins.
L'accouplement à joint universel télescopique relie les brides aux deux extrémités à d'autres composants d'accouplement via des boulons et des écrous à haute résistance. Les dimensions de connexion des composants d'accouplement et le couple de pré-serrage des boulons doivent être conformes aux dispositions de la figure 4-53 et du tableau 4-53. Les boulons de connexion doivent être installés uniquement du côté bride des composants d'accouplement, et les écrous doivent être pré-serrés du côté opposé. Les propriétés mécaniques des boulons doivent être conformes aux exigences du grade 10.9 spécifiées dans GB/T 3098.1-2000, et les propriétés mécaniques des écrous doivent être conformes aux exigences du grade 10 spécifiées dans GB/T 3098.2-2000.
Remarque : 1. Tf - en résistance à la fatigue sous charge alternée permise par le couple.
1.L - longueur d'installation, déterminée selon les besoins.
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