Kupplungsauswahl hängt vom Gesamtsystem ab

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KTR Systems GmbH

Berechnet wurden ein Kugelumlaufantrieb mit einer 800 mm langen Kugelrollspindel, einer Steigung von 10 mm und einer einfachen Festlagerung. Berücksichtigt wurden bei der Berechnung die Steifigkeitswerte aller Abtriebskomponenten (Kupplung, Spindel, Spindellager und Spindelmutter). Das Ergebnis zeigt: mit der drehelastischen Rotex GS ergibt sich eine Gesamtsteifigkeit von 296 Nm/rad und mit der drehsteifen Toolflex S sind es 308 Nm/rad. Das heißt: Obwohl die Steifigkeit der Metallbalgkupplung um zirka 600% höher ist als die der Klauenkupplung, beträgt der Unterschied in der Gesamtsteifigkeit nur zirka 4%. Der Vergleich zeigt, dass die Klauenkupplung auch als nicht drehstarre Kupplung für diese Anwendung gut eingesetzt werden kann.

Es gibt auch Antriebssituationen, wo KTR die drehsteiferen Stahllamellen- und Metallbalgkupplungen empfiehlt. Bei Positionierantrieben mit hohen Spindelsteigungen (h > 25), Anbindungen zu Getrieben mit kleinen Übersetzungen (i < 8) oder hohen Umgebungstemperaturen wird die Antriebssituation entsprechend den weiteren Anforderungen genauer betrachtet, die geeignete Kupplung berechnet und ausgewählt.

Nicht sofort auf eine Bauart festlegen

Deshalb ist der Konstrukteur gut beraten, sich nicht von vornherein auf eine bestimmte Bauart festzulegen. Er sollte vielmehr Alternativen durchrechnen oder sich durchrechnen lassen und dabei Augenmerk auf die Gesamtsteifigkeit des Systems legen. Auch sollte er berücksichtigen, dass eine zu hohe Steifigkeit dazu führen kann, dass unerwünschte Schwingungen im Regelkreis nicht ausreichend gedämpft werden können. Zugegebenermaßen ist die Berechnung der Gesamtsteifigkeit nicht ganz unkompliziert. Aber die Projektingenieure von KTR bieten bei solchen Aufgaben gern ihre Unterstützung an.

Ähnlich überraschende Ergebnisse wie bei der Untersuchung der Steifigkeiten ergeben sich bezüglich der Auswirkungen des Massenträgheitsmomentes einer Kupplung auf den Antrieb.

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