Kupplung

Eine Kupplung ist ein Maschinenelement, das zum ständigen oder zeitweiligen Verbinden von gegeneinander verdrehbaren Teilen verwendet wird. Aufgabe ist die Übertragung von Drehbewegung und Drehmoment. Dabei liegen Drehachsen der zu verbindenen Teile (nahezu) in einer Flucht.

Man unterscheidet grob in schaltbare und nicht schaltbare Kupplungen. Solche Kupplungen dienen nicht zur Drehmomentwandlung, dies wird von einem Getriebe übernommen. Weiters erwähnenswert sind drehmomentsteuerbare Kupplungen, deren Drehmomentübertragung durch bestimmte Einflussgrößen steuerbar sind.

Kupplungen verbinden die antreibende und angetriebene Seite durch Kraftschluss, Formschluss oder Stoffschluss. Sie erlauben je nach Ausführung zusätzlich den Ausgleich von Längenänderungen, Winkelbeugungen, Querverlagerungen (Fluchtungsfehler) oder können auch der Schwingungsdämpfung im Triebstrang dienen.

Schaltbare Kupplungen

Schaltbare Kupplungen werden verwendet, wenn Antriebseite und angetriebene Seite voneinander getrennt werden müssen. Das kann je nach Anwendung im Stillstand oder während des Betriebes notwendig sein.

Im Stillstand schaltbar

Klauenkupplung

Im Betrieb schaltbar

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Fliehkraftkupplung
Lamellenkupplung
Scheibenkupplung (In PKWs mit Schaltgetriebe werden zwischen Motor und Getriebe meist Einscheibentrockenkupplungen verwendet.)
Sicherheitskupplung
Flüssigkeitskupplung
Magnetkupplung

Nicht schaltbare Kupplungen

Nicht schaltbare Kupplungen werden als Verbindungsmittel z. B. zwischen Motor und Getriebe bzw. Arbeitsmaschine verwendet. Sie übernehmen dabei auch ausgleichende Funktionen (siehe Definition oben).

Starre, nicht schaltbare Kupplungen

L-Kupplung.png

formschlüssige Kupplungen, z. B. Bolzenkupplung, Klauenkupplung, Elastomerkupplung
kraftschlüssige Kupplung
stoffschlüssige Kupplung mit elastischen Elementen

Starre Kupplungen werden für die Kraftübertragung zwischen zwei fluchtenden Wellen eingesetzt, die auch in axialer Richtung fest miteinander verbunden werden sollen. Sie können keine Wellenversetzungen aufnehmen.

Schalenkupplungen

Schalenkupplungen sind für mittlere und leichte Beanspruchung geeignet. Sie bestehen aus zwei gleichen Schalenhälften, die durch Verbindungsschrauben auf die beiden Wellenenden gepresst werden. Für einen zuverlässigen Sitz ist eine genaue Übereinstimmung der Wellendurchmesser erforderlich. Die Wellen sollen Toleranz h9 aufweisen. Das Moment wird durch Reibung übertragen. Bei Wellen Durchmesser größer als 55mm werden zur Sicherung Passfedern verwendet. Die Schraubenköpfe und Muttern liegen versenkt und werden um Unwucht zu vermeiden wechselseitig angeordnet. Der Ein- und Ausbau ist ohne Demontage der Welle möglich. Zur Verminderung der Unfallgefahr ist die Kupplung mit einem Blechmantel verkleidet.

Nachgiebige, nicht schaltbare Kupplungen

L-Kupplung4.png Nachgiebige Wellenkupplungen und deren Berechnung sind in DIN 740 genormt. Es wird unterschieden in:

formschlüssige Kupplungen, z. B. Schubelementkupplung, Scheibenkupplung
kraftschlüssige Kupplungen, z. B. Metallbalgkupplung

siehe auch: Bogenzahnkupplung

Drehmomentsteuerbare Kupplungen

Beispiele: Hydraulische Wandler, Magnetpulverkupplungen, Hysteresekupplungen und MRF (Magnetorheologische Fluid)-Kupplungen

Anwendungsbeispiele

zum Schutz vor Überbelastungen, Beispiel: Rutschkupplung an Bohrmaschinen, Bolzenkupplung mit Scherstift als Sollbruchstelle
Trennen oder Zuschalten von Antrieb und Getriebe bei bestimmter vorgegebener Drehzahl oder Drehrichtung z. B. Freilauf beim Fahrrad
Trennen des Antriebs bei Erreichen eines zu hohen Drehmoments zum Schutz von nachfolgenden Maschinenelementen durch eine Sicherheitskupplung.

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