Was ist eine Wellenkupplung?
Wellenkupplungen, auch Kupplung oder Gelenk genannt, ist ein Oberbegriff für Teile, die Wellen verbinden.
Wellenkupplungen werden hauptsächlich dazu verwendet, die Maschinenseite (Antriebsseite) zu verbinden und die vom Motor bereitgestellte Antriebskraft gleichmäßig zu übertragen.
Wellenkupplungen mit Umlenkung werden häufig eingesetzt, um Wellenversatz auszugleichen und Schwingungen zu dämpfen. Die Umlenkung verringert die Belastung der Lager und kann Stöße und Vibrationen an der Anlage dämpfen.
Anwendungen für Wellenkupplungen
Wellenkupplungen werden häufig in Geräten eingesetzt, die mit Antriebs- oder Kraftübertragungsmechanismen arbeiten. Zum Beispiel werden sie in rotierenden Maschinen wie Pumpen, Gebläsen und Rührwerken verwendet, um den Motor (Antriebsseite) und die Welle des Laufrads (Abtriebsseite) zur Kraftübertragung zu verbinden.
1. Wellenkupplungen mit Umlenkung
Sie können in Anlagen eingesetzt werden, die zu Ausrichtungsfehlern neigen oder bei denen die Vibrationen relativ hoch sind. Die Buchse zwischen dem Flansch und dem Bolzen absorbiert die Vibrationen.
2. Feste Wellenkupplungen
Werden häufig in Anlagen verwendet, die eine hohe Übertragungskapazität erfordern.
Prinzip der Wellenkupplungen
Die Übertragung der Drehkraft erfolgt durch die Verschraubung der Montagegelenke mit den Wellen auf der Antriebs- bzw. Abtriebsseite. Für die Befestigung von Welle und Wellenkupplungen gibt es mehrere Möglichkeiten: mit Passfedern und Stellschrauben oder durch einen festen Sitz.
1. Wellenkupplungen mit Umlenkung
Eine Buchse aus Gummi oder ähnlichem Material wird an jeder Schraubstelle angebracht. Sie fängt Wellenschlag, Vibrationen, Ausrichtungsfehler usw. ab und überträgt die Kraft reibungslos. Wenn Risse oder andere Probleme aufgrund von altersbedingtem Verschleiß auftreten, verlieren die Buchsen ihre Flexibilität und können Schwingungen nicht mehr ausreichend dämpfen. Regelmäßige Inspektion und Austausch sind daher wichtig.
2. Feste Wellenkupplungen
Feste Wellenkupplungen sind verschraubt und müssen zentriert und eingestellt werden, um sicherzustellen, dass keine Fehlausrichtung vorliegt. Da keine Buchsen vorhanden sind und die Kraftübertragung nicht beeinträchtigt wird, eignen sie sich für Situationen, in denen große Leistungen übertragen werden.
Arten von Wellenkupplungen
Neben Umlenkwellenkupplungen und festen Wellenkupplungen gibt es auch flexible Wellenkupplungen und Oldham-Wellenkupplungen, und es ist wichtig, eine Wellenkupplung zu wählen, die den Spezifikationen der zu verwendenden Anlage entspricht.
1. Wellenkupplungen mit Umlenkung
Es gibt zwei weit verbreitete Konstruktionen von Wellenkupplungen: Muffenkupplungen und Flanschkupplungen. Muffenkupplungen haben eine gemeinsame zylindrische Nabe über dem Außenumfang der beiden zu kuppelnden Wellen. Flanschkupplungen können verbunden werden, indem die Flansche auf beiden Seiten in die Wellenenden gesteckt und mit Reibschrauben angezogen werden.
2. Feste Wellenkupplungen
Feste Wellenkupplungen lassen sich in geflanschte Umlenkwellenkupplungen, Federlaminat-Wellenkupplungen, Kettenwellenkupplungen, Zahnräder-Wellenkupplungen und Gummiwellenkupplungen einteilen.
3. Selbsttragende Wellenkupplungen
Sie werden eingesetzt, wenn der Versatz zwischen zwei verbundenen Wellen groß ist oder wenn sich die beiden Wellen überschneiden. Es gibt zwei Arten von Wellenkupplungen: solche mit konstanter Geschwindigkeit und solche mit ungleicher Geschwindigkeit.
4. Oldham-Wellenkupplungen
Wird verwendet, wenn die beiden verbundenen Wellen parallel sind und der Versatz zwischen den beiden Wellen gering ist.
Aufbau von Wellenkupplungen
Es gibt viele Arten von Wellenkupplungen, darunter starre Kupplungen, Metallschlitzkupplungen, Metallspiralfederkupplungen, Magnetkupplungen, Kupplungen mit Bolzen und Buchse, Scheibenkupplungen, Kupplungen mit hoher Dämpfungsleistung aus laminiertem Gummi, Klauenkupplungen und Harzbälge. Die Wahl muss daher entsprechend der Anwendung und den Merkmalen getroffen werden.
Auswahl einer Wellenkupplung
1. Wellenkupplungen mit Flansch zur Umlenkung
Dies ist eine weit verbreitete Konstruktion. An einem Ende des Bolzens, der die an beiden Wellenenden eingesetzten Flansche verbindet, wird eine Gummibuchse angebracht, um das Drehmoment durch Druckfestigkeit zu übertragen. Durch die Flexibilität des Gummis lassen sich Durchbiegungen der Wellenmitte leicht ausgleichen.
2. Lamellenfederwellenkupplungen
Der Gelenkflansch ist mit einer laminierten Blattfeder verbunden. Das Drehmoment wird durch die Lamellenfeder übertragen, und die Flexibilität der Lamellenfeder ermöglicht es, Wellenmittenversatz und Winkelversatz auszugleichen.
3. Kettenwellenkupplungen
Ein Kettenrad mit der gleichen Anzahl von Zähnen wird am Umfang der Nabe installiert, die an den beiden zu verbindenden Wellen befestigt und durch zwei Reihen von Ketten verbunden ist. Es kann nicht viel Flexibilität erreicht werden.
4. Wellenkupplungen mit Zahnrädern
Die äußere Verzahnung an der Innenhülse der beiden zu verbindenden Wellen greift in die innere Verzahnung an der Außenhülse der Nabe des Verbindungsflansches ein, um ein großes Drehmoment zu übertragen.
5. Wellenkupplungen aus Gummi
Gummi wird in größerem Umfang als bei den Umlenkwellenkupplungen mit Flansch verwendet. Der Körper der Wellenkupplungen ist durch einen gummielastischen Körper verbunden und kann Wellenverlagerungen in alle Richtungen ausgleichen.