DIMENSIONIERUNG METALLBALGKUPPLUNGEN BK l MK

Abkürzungen

TKN     Nenndrehmoment der Kupplung (Nm)
TAS
     Spitzenmoment der Antriebsseite
z.B. max. Beschleunigungsmoment antriebsseitig (Nm) oder max.
     Verzögerungsmoment lastseitig (Nm)
JL     Maschinenträgheitsmoment (Spindel + Schlitten + Werkstück + Kupplungshälfte) (kgm²)
JA     Antriebseite (Rotor des Motors + Kupplungshälfte) (kgm²)
CT     Torsionssteife der Kupplung (Nm/rad)
fe     Eigenfrequenz des 2-Massen-Systems (Hz)
fer     Erregerfrequenz des Antriebs (Hz)

φ

 

     Verdrehwinkel (Grad)

 

Nach dem Drehmoment

Die Kupplungen sind in den meisten Fällen nach dem höchsten, regelmäßig zu übertragenden Spitzenmoment auszulegen. Das Spitzenmoment darf das Nenndrehmoment der Kupplung nicht übersteigen. Unter Nenndrehmoment versteht man das Drehmoment, das im genannten zulässigen Drehzahl- und Versatzbereich dauernd übertragen werden kann. Als überschlägige Lösung hat sich folgende Berechnung bewährt:

Nach den Beschleunigungsmomenten

Für die genaue Auslegung sind jedoch noch die Beschleunigungs- und Trägheitsmomente der ganzen Maschine oder Anlage zu berücksichtigen.
Besonders bei Servomotoren ist zu beachten, dass deren Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsmoment um ein Vielfaches über deren Nenndrehmoment liegt.

Nach der Resonanzfrequenz

Die Resonanzfrequenz der Kupplung muss über oder unter der Frequenz der Anlage liegen. Für das mech. Ersatzmodell des 2-Massen-Systems gilt:

In der Praxis sollte gelten: fe ≥ 2⋅ fer

Nach dem Verdrehwinkel

Übertragungsfehler durch Drehmomentbeanspruchung des Metallbalges: