Cardankoppeling

Techniekgids // Aandrijftechniek mechanisch // Askoppelingen // Cardankoppeling

Wat is een cardankoppeling en hoe werkt deze askoppeling?

Cardankoppelingen worden ook wel Kruiskoppelingen of kogelgewrichten genoemd. De koppeling bestaat uit een scharnierdeel en twee naaf delen die met behulp van gaffels met elkaar verbonden zijn. De cardankoppeling is genoemd naar de Italiaan Girolamo Cardano. Ze kunnen worden gebruikt in de aandrijving van twee assen die niet in elkaars verlengde liggen. De kruiskoppelingen kunnen onder een hoek krachten overbrengen.

Kenmerken van een cardankoppeling

Verkrijgbaar in enkele, dubbele en uitschuifbare uitvoering.
Geschikt voor toerentallen tot 5000 Tpm
Koppels van 1 tot 550000 Nm
Torsiestijf
Spelingsvrij
Kan hoeken opvangen tot 45 graden per gewricht
Geeft trillingen door onbalans

Kruiskoppelingen toepassen

Landbouwvoertuigen
Kranen
Utiliteitsvoertuigen
Machinebouw

Enkele of dubbele cardanische koppeling?

De enkele uitvoering kan worden gebruikt bij toepassingen tot 45 graden. Door de bouwvorm van de koppeling krijg je te maken met snelheidsschommelingen. Als de eerste as gelijkmatig ronddraait (eenparige beweging), dan zal de tweede as twee keer per omwenteling een beetje versnellen en vertragen.

Bij een dubbel uitgevoerde kruiskoppeling zal de in- en uitgaande as draaien weer gelijkmatig draaien. Maar het tussenstuk zal nog steeds onregelmatig blijven bewegen, wat bij hoge snelheden trillingen veroorzaakt. Dubbele kruiskoppelingen kunnen worden toegepast bij hoeken tot 90 graden.

Variabele as afstand overbruggen

Uitschuifbare kruiskoppelingen worden gebruikt om een afstand tot wel 3 meter te overbruggen tussen twee draaiende assen.

Wanneer je een cardankoppeling toepast moet je met deze factoren rekening houden

Toerental
Koppel: Het koppel is een maat voor het rotatie-effect van een kracht. Eenheid voor koppel is de newtonmeter (Nm). Het koppel bepaald deels de grootte en type van de askoppeling.

externe factoren. Is de aandrijving onderhevig aan trillingen of stotende belastingen? Dit heeft invloed op de service factor van de koppeling.

Inbouwruimte. Is de aandrijving makkelijk te demonteren of te verplaatsen? Als dit niet het geval is, kan een demontabele koppeling wenselijk zijn. Moet er een afstand tussen de assen worden overbrugd? Dan kan een spacer de oplossing zijn. De afstand tussen de assen wordt vaak DBSE genoemd: Distance Between Shafts Ends.

Type aansluiting: pasboring, flens-, vliegwiel- of klembus- aansluiting. In het geval van een pasboring of klembus wat is dan de asdiameter? Is het een Amerikaanse of Engelse machine. Houdt dan rekening met inch maten. Dit geldt voor de boring en de spiebaan.

Omgeving: Extreme temperaturen, vervuiling, chemische vloeistoffen, explosiegevaar (Atex zone indeling) etc.

Meer informatie over askoppelingen

Cardankoppeling monteren

Cardankoppeling toepassen? Er zijn verschillende methodes om kruiskoppelingen te monteren. Je vind ze hieronder. Algemene informatie over as-naaf verbindingen.

Klembus

Spanset

Spieverbinding

Tolerantiehuls

Wat is het koppel en hoe berekenen je deze?

Koppel is een rotatie-effect dat een as in een ronddraaiende beweging zet. De rotatie kracht wordt uitgedrukt in Newton meter (Nm). De waarde is sterk afhankelijk van het toerental.

Het nominale koppel wordt berekend aan de hand van de volgende formule.

T_n [Nm] = 9550 * P [KW]
n [1/min]

T_n [Nm] Nominaal koppel
P [KW] Vermogen
n [1/min] Toerental per minuut
fs Service factor

Om de gewenste levensduur te verkrijgen dient er rekening gehouden te worden met een service factor. Hiermee worden bedrijfsomstandigheden zoals trillingen en inschakelduur ingecalculeerd. Een tabel vind je hier.

Merken | fabrikanten | documentatie | PDF downloads

Ameridrives (Altra Industrial Motion) | Americardan
Boston Gear (Altra Industrial Motion) | Universal joints
Huco (Altra Industrial Motion) | Universal joints
Kop-flex (Regal Pts) | Flanged universal joints
KTR | G | GD
Love joy (Timken) | Universal joints
Renold (Ajax) | Universal joint
Rotar | Precision joints
SIT | DIN808

Benamingen voor cardankoppelingen

Om het allemaal ingewikkeld te houden hebben we lang niet altijd éénduidige benamingen voor een aandrijfcomponent. Zo kom je verschillende termen tegen.