Koppelingen begrijpen: 13 typen uitgelegd voor efficiënte krachttransmissie

Wat is een koppeling?

Een koppeling is een onderdeel dat twee assen met elkaar verbindt voor krachttransmissie. Koppelingen zijn stijf of flexibel, afhankelijk van de uitlijningsnauwkeurigheid en het vereiste koppel.

Wat is een askoppeling?

De askoppeling is een mechanisch onderdeel dat twee draaiende assen verbindt – de dryvende as en de gedreven as – met als doel kracht over te dragen. Het wordt gebruikt in motoren, pompen, generatoren en compressoren.

Hoe werkt een askoppeling?

U kunt twee assen met elkaar verbinden via een koppeling. Het is geen probleem als de asdiameters verschillend zijn.

In het bovenstaande diagram is de motor de dryvende kant en de schroef de gedreven kant.

De koppeling overdraagt geen warmte van de motor naar de gedreven kant.

De koppeling dempt schokken en trillingen, wat beschermt omringende componenten tegen schade.

Waarom worden askoppelingen gebruikt?

Hier zijn de meest voorkomende redenen:

1. Om assen van apart geproduceerde eenheden te verbinden, zoals een motor en generator.
2. Om asuitlijningsfouten op te vangen.
3. Voor mechanische flexibiliteit.
4. Om schokbelasting tussen assen te dempen.
5. Bescherming tegen overbelasting.

Typen koppelingen

De verschillende typen koppelingen zijn:

Stijve koppelingen

1. Muff- of manchetkoppeling
2. Klem- of splitsmuffkoppeling (ook wel compressiekoppeling)
3. Flenskoppeling

Flexibele koppelingen

1. Buspenkoppeling
2. Universele koppeling (Hookekoppeling)
3. Oldham-koppeling
4. Tandkoppeling
5. Balgkoppeling
6. Kauwkoppeling (Jaw coupling)
7. Membraankoppeling

Vloeistofkoppeling

1. Constant-snelheidskoppeling
2. Variabele-snelheidskoppeling

#1 Stijve koppeling

Een stijve koppeling wordt gebruikt wanneer twee assen perfect uitgelijnd zijn. Alleen geschikt voor nauwe uitlijning. Voorbeelden: muff-, splitsmuff- en flenskoppeling.

#2 Muff- of manchetkoppeling

De eenvoudigste vorm van stijve koppeling, gemaakt van gietijzer.

Constructie: Een holle cylinder (muff) met een binnendiameter gelijk aan de asdiameter, bevestigd met een kopspijker.

De krachtoverdracht geschiedt via de spie en de muff. Alle elementen moeten voldoende sterk zijn om het koppel over te dragen.

#3 Klem- of splitsmuffkoppeling

De muff bestaat uit twee helften die met bouten samen worden gemonteerd. Beide helften zijn van gietijzer.

De asseinden worden met een spie verbonden. Eén helft wordt van onderen bevestigd, de andere van boven. Samen gehouden door bouten en moeren.

Deze koppeling wordt veel gebruikt bij zware belasting. Geen notwen om de as te verschuiven voor montage of demontage.

#4 Flenskoppeling

Bestaat uit twee gietijzeren flenzen die aan het einde van elke as zijn bevestigd. De flenzen worden met bouten aan elkaar vastgezet.

Eén flens heeft een uitsteeksel, de andere een overeenkomstige inkeping. Samen zorgen ze voor correcte uitlijning. Typisch gebruikt in drukleidingen en bij zware belasting op grote assen.

Drie typen flenskoppelingen:

1. Onbeschermde flenskoppeling
2. Beschermde flenskoppeling
3. Maritieme flenskoppeling

#5 Flexibele koppeling

Verbindt assen met zowel laterale als hoekuitlijningsfouten.

#6 Buspenkoppeling

Geschikt voor lichte parallele, hoek- of axiale uitlijningsfouten. Een aanpassing van de flenskoppeling met rubberen of leer bussen over de penne.

Er is 5 mm spelen tussen de twee helften. De aandrijving geschiedt via gecomprimeerde rubberen of leer bussen.

#7 Universele koppeling (Hookekoppeling)

Gebruikt wanneer de asassen een kleine hoek met elkaar maken. De hoek kan constant zijn, maar verandert in de praktijk bij krachtoverdracht.

Wijd toegepast in automobielaandrijvingen (kaartas naar differentieel) en bij meervoudige boor- en freesmachines.

#8 Oldham-koppeling

Voor laterale uitlijningsfouten. Bestaat uit twee flenzen met gleuven en een drijvend middelstuk met twee tongen.

De tongen passen in de gleuven en laten beweging in twee richtingen toe, wat de laterale uitlijningsfout compenseert tijdens rotatie.

#9 Tandkoppeling

Een aangepaste flenskoppeling. Kan hoog koppel door de grote tanden overbrengen. Flens en naaf zijn apart gemonteerd.

Elk gewricht heeft een 1:1 tandverhouding (inwendig/uitwendig). Beperkt tot ~0,25-0,5 mm parallele en ~2 graden hoekuitlijningsfout.

Wordt bij zware toepassingen met hoge koppeloverdracht gebruikt, vergelijkbaar met universele koppelingen.

#10 Balgkoppeling

Flexibele koppeling met twee naaf-einden. Uitstekende torsiestevigheid voor nauwkeurige snelheids-, hoek- en koppeloverdracht. Meestal roestvrij staal.

Dunwandig met kleine flexibiliteit voor hoek-, axiale of parallele uitlijningsfouten. De naven zijn aan de balg gelast. Hoogste torsiestevigheid van alle servomotorkoppelingen.

#11 Kauwkoppeling (Jaw coupling)

Algemeen gebruik voor krachtoverdracht en bewegingsregeling. Vermindert systeemtrillingen en compenseert uitlijningsfouten.

Bestaat uit twee metalen naven en een elastomere inset ('spin').

Voordelen:

• Afhandeling van hoekuitlijningsfouten en reactiekrachten
• Goede koppel-tot-buitendiameter verhouding
• Goede chemische weerstand en demping

#12 Membraankoppeling

Gesmeerde koppeling voor hoogpresterende turbomachines. Overdraagt koppel van buiten- naar binnendiameter en terug.

Gebruikt één of meerdere platen als flexibele elementen. Toestaat hoek-, axiale en parallele uitlijningsfouten. Voor hoge koppel en hoge snelheid.

#13 Vloeistofkoppeling (hydraulische koppeling)

Hydrodynamisch apparaat dat draaiend mechanisch vermogen overdraagt via versnelling en vertraging van hydraulische vloeistof.

Bestaat uit een wieltje (pomp) op de dryvende as en een looptje (turbine) op de gedreven as.

Bij de wieltjas is de tangentiële snelheid laag, bij de rand hoog. Versnelling verhoogt kinetische energie. De vloeistof treft de loptschoven, overdraagt energie en verlaat de loper met lage snelheid.

Conclusie

Dit was een overzicht van askoppelingen en hun typen. Heb je vragen of opmerkingen? Laat het weten in de reacties of neem contact op via e-mail.

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief voor updates over nieuwe artikelen.