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Wellenkupplungen

Wellenkupplungen (Kupplungen) verbinden die Motorwelle mit Getrieben, Pumpen, Gebern oder anderen angetriebenen Wellen und übertragen Drehbewegung und Drehmoment. Sie gleichen beim Einbau auftretende Parallelversatz (Exzentrizität), Winkelversatz (Neigung) und axiale Versätze aus und verringern so die Belastung von Lagern und Wellen. Häufig werden elastische Nachgiebigkeitskupplungen eingesetzt, etwa Klauenkupplungen, bei denen ein Klauenpuffer aus Kunstharz (Spider) zwischen zwei Naben liegt und Schwingungen dämpft. Weiterhin gibt es Scheibenkupplungen, Balgkupplungen und starre Kupplungen mit hoher Steifigkeit. Als Nabenwerkstoffe kommen leichte, trägheitsarme Aluminiumlegierungen oder Gusseisen zum Einsatz, das durch seine größere Massenträgheit eine gleichmäßige Drehung begünstigt. Typische Anwendungen sind die Verbindung von Standard-Motoren, Schrittmotoren, Servomotoren und Gebern. Auch Kegelspannelemente, die Welle und Nabe reibschlüssig verbinden und keine Passfedernut benötigen, werden als zugehörige Bauteile geführt.

Wellenkupplungen richtig auswählen

  1. 1. Nenndrehmoment mit Reserve auswählen

    Die Baugröße wird so gewählt, dass das im Dauerbetrieb übertragene Lastdrehmoment unter dem Nenn-Drehmoment der Kupplung liegt. Das Motornenndrehmoment wird mit einem Faktor multipliziert, der Anlauf- und Stophäufigkeit sowie Laständerungen berücksichtigt, und damit verglichen. Das Nenn-Drehmoment der aufgeführten Produkte liegt bei 0,5 bis 150 N·m.

  2. 2. Spitzenmoment beim Anlauf mit dem maximal zulässigen Drehmoment prüfen

    Bei schnellem Beschleunigen und Verzögern von Servomotoren, beim Anlauf und bei Not-Halt treten kurzzeitig hohe Drehmomente auf. Es ist zu prüfen, dass diese Spitzenwerte das maximal zulässige Drehmoment nicht überschreiten. Bei Kegelspannelementen dient dieser Wert als Richtwert für das durch die Verspannung übertragbare Drehmoment.

  3. 3. Wellendurchmesser und nachträglich bearbeitbare Bohrung abgleichen

    Es ist zu prüfen, ob die Durchmesser der antreibenden und angetriebenen Welle im zulässigen Wellendurchmesserbereich liegen. Bei Ausführungen mit Vorbohrung, die nachbearbeitet werden, ist sicherzustellen, dass der Durchmesser innerhalb des maximalen Bohrungsdurchmessers d liegt. Bei unterschiedlichen Wellendurchmessern muss die jeweilige Nabe eine passende Bohrung aufweisen.

  4. 4. Höchstdrehzahl nicht überschreiten

    Es ist zu prüfen, dass die im Betrieb auftretende maximale Drehzahl unter der zulässigen Höchstdrehzahl der Kupplung liegt. Mit größerem Außendurchmesser wirkt die Fliehkraft stärker, weshalb die zulässige Drehzahl tendenziell niedriger ist. Bei den aufgeführten Produkten liegt sie bei 3600 bis 18000 min-1.

  5. 5. Zulässige Montageversätze prüfen

    Der aus der Montagegenauigkeit zu erwartende Parallelversatz der beiden Wellen muss innerhalb des maximal zulässigen Versatzes (aufgeführte Produkte 0,1 bis 0,4 mm) liegen. Der Winkelversatz wird mit dem maximal zulässigen Winkelversatz (aufgeführte Produkte 0,5 bis 1°) verglichen. Werden die zulässigen Werte überschritten, kommt es zu vorzeitigem Verschleiß des Dämpfungselements und zu erhöhter Lagerbelastung.

  6. 6. Nabenwerkstoff und Trägheit für das Ansprechverhalten wählen

    Naben aus Aluminiumlegierung sind leicht und trägheitsarm und beeinträchtigen das Ansprechverhalten von Servo- und Schrittmotoren kaum. Naben aus Gusseisen haben eine größere Trägheit und ermöglichen eine stabilere Drehung, vernickelte Ausführungen bieten Korrosionsschutz. Bei Umgebungen, in denen Korrosionsschutz erforderlich ist, ist außerdem das Vorhandensein einer Oberflächenbehandlung zu prüfen.

Dieser Leitfaden wurde von AI auf Grundlage der Unterlagen und Spezifikationsangaben der aufgeführten Produkte erstellt. Prüfen Sie vor dem Einsatz die Unterlagen des jeweiligen Herstellers.