Auswahl der Kupplungen

[Nero2019]

Hallo Freunde,

Als Student habe ich Schwierigkeiten zu verstehen wenn es um den Einsatz der Wellenkupplungen geht. Im Vorlesungsskript wird gar nichts darüber erläutert und Google kann mir auch nicht helfen.

Ich hoffe dass jemand (Maschinenbauer) hier mir helfen können.

Spoiler

1) Was ist der Unterschied zwischen axialer Beweglichkeit und axialer Ausgleich (wenn eine Übertragung stattfindet)?

2) Bsp: Eine Antriebsmaschine und eine Abtriebsmaschine müssen mit einem Ausgleichskupplung mit Axialversatz verbunden werden.
Welche Kupplung ist dafür geeignet (können mehrere sein):
Kupplung1: axialer Beweglichkeit, elastisch in allen anderen Achsen
Kupplung2: axialer Ausgleich, elastisch in allen anderen Achsen
Kupplung3: drehsteif

Vielen Dank im Voraus. Wenn euch die Überschrift nicht gefällt, könnt ihr in aller Ruhe ändern.

MfG

 

[Faluröd]

Generell: Eine Kupplung ist erstmal jedes Bauteil, welches zwei drehende Wellen verbindet. Je nach Anforderung reichen die Lösungen von fester Verschraubung über Federn zu schaltbaren Kupplungen (wie man sie z.B. im Auto kennt).

Unter axialem Ausgleich würde ich verstehen, wenn die zwei Wellen nicht miteinander fluchten, z.B. weil sie parallel zueinander versetzt sind, oder einen leichten Winkel zueinander haben. Dann kann man die nicht einfach verschrauben, stattdessen könnte man den Versatz durch eine Metallbalgkupplung ausgleichen. Allerdings ist mir nicht klar, was der Unterschied zur axialen Beweglichkeit ist. (gelöscht, da falsch)

Der axiale Ausgleich hat die Aufgabe, dass man korrigieren kann, wenn die beiden Wellen zu nahe oder zu weit auseinander sind. Das kann z.B. durch zusätzliche Scheiben in der Kupplung funktionieren, durch längs verschiebbare Koppelstellen (z.B. Keilwellenverbindung), oder durch eine Metallbalgkupplung. Axial verschieblich kann ich nicht 100%ig deuten. Interpretation a) wäre eine Verbindung, die im Betrieb sich immer noch anpassen kann, wenn sich die Wellen in Längsrichtung dehnen, wie die genannte Keilwellenverbindung. Interpretation b) wäre eher Richtung schaltende Elemente, z.B. eine Klauenkupplung, die man öffnen oder schließen kann.

Drehsteif sind alle Kupplungen, bei denen die Kupplung keine Relativbewegung erlaubt. Dazu gehört z.B. eine Verbindung mit einem Kardangelenk oder Klauenkupplung. Die oben genannte Metallbalgkopplung ist nicht drehsteif, denn die verformt sich bei hoher Last.

Gibt es in dem Skript für jede Kupplungsart zumindest ein paar Beispiele? Denn dann hätte man eine Chance, die Definitionen rückwärts zu erschließen.

 

[LochinSocke]

Für Maschinen mit hoher Last werden gern Gummikupplungen bei Neukonstruktionen verwendet. Da gibt es z.B. Vulkan oder Reich als Hersteller. Die haben für alle drei Punkte Dinge im Programm.

https://www.vulkan.com/de-de/couplings/produkte

https://www.reich-kupplungen.com/produkte/

 

[Nero2019]

Im Vorlesungsskript sind die Themen (Zahnräder usw) eigentlich gut erläutert. Nur bei Kupplungen ist kaum etwas beschrieben aber eine große Übersicht der vielen Kupplungsarten (etwa 10). So sehen die aus:

Spoiler

Name: Fliehkraftkupplung
Kraftübertragung: kraftschlüssig
Typ: Schaltbar
Nachgiebigkeit: starr in allen Achsen
Besonderheit: Einschaltdrehzahl, (usw)

weitere Erwähnungen bei Nachgiebigkeit (alle bei nicht schaltbare Ausgleichskupplungen):
axial beweglich, in allen anderen Achsen elastischer Ausgleich.
axial beweglich, in allen anderen Achsen starr
drehsteif, in allen anderen Achsen elastischer Ausgleich.
drehsteif, in allen anderen Achsen beweglich.

Nach meinem Verständnis dass bei elastischer Ausgleich die Übertragung der Drehmoment mit Rückstellkräfte entstehen wird. Nun was heißt beweglich? Dasselbe? Oder ohne Rückstellkräfte oder gar kein Drehmomentübertragung (in radial/axial/winkel)?

 

[Faluröd]

Okay, anhand des Spoilers sehe ich folgende Abstufungen: Starr (=Steif), elastisch, beweglich. Starr würde ich als "Ausgleich von Versatz in diese Richtung nicht möglich" interpretieren. Elastisch wäre dann Ausgleich von Versatz möglich, verursacht aber zusätzliche Kräfte. Beweglich wäre dann "Ausgleich möglich ohne zusätzliche Kräfte".

Passt dieser Erklärungsversuch zu den Beispielen im Skript?

 

[Nero2019]

Könnte passen.
Aber bei vielen wird nicht erwähnt in welcher Richtung die Kupplungen zB drehsteif sind somit man weiß wo/wer die anderen Achsen elastisch/beweglich sind wie die letzten 2 bsp im spoiler.

Auch beim Wikipedia ist nichts genaueres erläutert.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kupplung

 

[Bennomatico]

Roloff Matek und oder Dubbel können dir deine Frage nicht beantworten?

Guck dir mal ne Klauenkupplung, ne Balgkupplung und Kreuz- oder Kugelgelenkwelle an. Wenn du die Unterschiede zwischen diesen Kupplungen verstehst, kannst du auch deine Frage beantworten.

 

[Faluröd]

Die Begriffe "drehsteif/drehelastisch" würde ich ohne weitere Erklärung auf die normale Drehrichtung der Wellen beziehen. Daraus kann man dann ablesen, ob der Antriebsstrang durch die Kupplung zu Torsionsschwingungen neigt (verbundene Wellen drehen mit leicht unterschiedlicher Geschwindigkeit) oder eben nicht.

 

[Nero2019]

Die Begriffe "drehsteif/drehelastisch" würde ich ohne weitere Erklärung auf die normale Drehrichtung der Wellen beziehen

das heißt? alles ohne Versatz?

Es wird immer schlimmer/komplizierter wenn ich bei Google surfe


Drehstarre Kupplungen sind in Umfangsrichtung verdrehsteif und in Axial- und Radialrichtung nachgiebig ausgeführt. Drehwinkel und Drehmoment werden ohne Phasenversatz durch die Kupplung geleitet.
https://www.ludwigmeister.de/produkte/kupplungen/39119

Das ist mal eine Erklärung bzw eine Seite mit dem ich zum Teil etwas anfangen kann.