Sprzęgło jest to zespół części służących do połączenia dwóch niezależnie, obrotowo osadzonych wałów – czynnego (napędzającego) i biernego (napędzanego), w celu przeniesienia momentu obrotowego.
Taką samą funkcję w urządzeniu spełnia sprzęgło skrętnie elastyczne. Głównymi zaletami sprzęgieł skrętnie elastycznych są niewielkie gabaryty, ciężar oraz możliwości przenoszenia wysokich momentów obrotowych przy stosunkowo małych momentach bezwładności. Sprzęgła tłumią drgania skrętne i eliminują udary powstające w wyniku nierównomiernej pracy silnika. Ich docelowe zastosowanie to np. sprężarki śrubowe, wentylatory, pompy wirnikowe, dmuchawy itp.
Schemat sprzęgła skrętnie elastycznego.
Sprzęgło skrętnie elastyczne składa się z dwóch przystających do siebie elementów posiadających wklęsłe, przesunięte obwodowo zęby. Wklęsły kształt zęba jest tak wyprofilowany, że wolną przestrzeń między nimi wypełnia elastyczny łącznik. Do zalet łącznika należy dobre tłumienie drgań, przenoszenie dużych momentów obrotowych i wysoka sztywność skrętna. W zależności od twardości materiału posiadamy trzy rodzaje łączników: czerwony o twardości 98 Sh A, czarny – 94 Sh A i żółty – 92 Sh A.
Dobór sprzęgła
Sprzęgło powinno być dobrane na podstawie porównania rzeczywistego obciążenia urządzenia i wartości dopuszczalnego obciążenia sprzęgła, które nie może zostać przekroczone w czasie pracy.
1. Napędy bez okresowych drgań skrętnych.
–obciążenie nominalnym momentem obrotowym:
TN – moment obrotowy urządzenia, P – moc silnika, n – ilość obrotów/minutę
–dopuszczalny moment obrotowy:
TKN – dopuszczalny moment obrotowy, St – współczynnik temperaturowy
–dopuszczalny maksymalny moment obrotowy sprzęgła:
TS – szczytowy moment obrotowy, Sz – współczynnik rozruchowy
–szczytowy moment obrotowy po stronie napędzającej:
TAS – szczytowy moment obrotowy udaru po stronie napędzającej
MA – współczynnik bezwładności strony napędzającej
SA – współczynnik udarowy po stronie napędzającej
–szczytowy moment obrotowy po stronie napędzanej:
TLS – szczytowy moment obrotowy udaru po stronie napędzanej
ML – współczynnik bezwładności strony napędzanej
SL – współczynnik udarowy po stronie napędzanej
– współczynniki bezwładności:
Strona napędzająca Strona napędzana
JA – moment bezwładności strony napędzającej
JL – moment bezwładności strony napędzanej
2. Napędy z okresowymi drganiami skrętnymi.
–dopuszczalny moment obrotowy:
– przejście przez rezonans:
– zmienny moment obrotowy sprzęgła:
TW – zmienny moment obrotowy urządzenia
Przy większych częstotliwościach należy wziąć również pod uwagę moc powstającą w wyniku tłumienia przez łącznik, która musi być niższa od dopuszczalnej mocy tłumienia sprzęgła.
3. Znormalizowane wartości współczynników St, Sz, SA/SL.
– współczynnik temperaturowy:
| Oznaczenie współczynnika | Temperatura ° C | Wartość współczynnika |
St | – 30 +30 | 1,0 |
| + 40 | 1,2 | |
| + 80 | 1,4 | |
| + 120 | 1,8 |
– współczynnik rozruchowy Sz:
| Oznaczenie współczynnika | Liczba uruchomień/godzinę | Wartość współczynnika |
Sz | 100 | 1,0 |
| 200 | 1,2 | |
| 400 | 1,4 | |
| 800 | 1,6 |
– współczynnik udarowy SA/SL:
| Oznaczenie współczynnika | Rodzaj rozruchu | Wartość współczynnika |
SA/SL | Lekki | 1,5 |
| Średni | 1,8 | |
| Ciężki | 2,2 |