Kugelgelenke als Bestandteile der Antriebstechnik
Kugelgelenke sind
Gelenkelemente, die sich durch freie Beweglichkeit in alle Richtungen durch rotierende Bewegungen um einen fixen Punkt, der Gelenkpfanne, auszeichnen. Die Bauteile, Kugel und Gelenkpfanne, sind dabei nicht lose ineinander gesteckt, sondern sind durch einen ausgetüftelten Formschluss recht präzise zusammengebaut. Dabei kommt es auf ein genau abgestimmtes Spiel der Teile zueinander an. Somit ist sichergestellt, dass sich ein Kugelgelenk mit Handkraft drehen und schwenken lässt.
Das Kugelgelenk-Prinzip
Im Grunde beruht jedes Kugelgelenk auf der Basis eines gleitenden kugelförmigen Körpers, der in einer Art Kugelpfanne gelagert ist. Durch das genau abgestimmte Spiel, auch Spalt genannt, zwischen den Teilen ist ein Hin- und Herbewegen möglich. Das Kugelgelenk stellt daher ein perfektes 3-Drehachsengelenk dar und ist daher in der
Antriebstechnik unverzichtbar.
Variantenvielfalt und Vorteile
Kugelgelenke werden wird in verschiedenen Varianten angeboten. z.B. als
- Einfachkugelgelenk
- Doppelkugelgelenk
- Doppelkugelgelenk mit Teleskopwelle
- 2x Einfachkugelgelenk mit Verbindungswelle dazwischen
Entscheidende Vorteile von Kugelgelenken:
- Ausgleich von Fluchtungsfehlern bei Wellenachsen
- Platzsparende und schlanke Ausführung
- Stabiles und leichtes Verbindungselement
- Arbeitswinkel bei einfachen Winkeln beträgt 35 Grad.
Achtung: Bei Winkeln über 15 Grad nur geringere Drehzahlen einstellen!
Woraus sind Kugelgelenke gefertigt?
Kugelgelenke können aus
- temperaturbeständigem Stahl: -60° C bis +150° C
- gehärtetem Stahl
- Edelstahl rostfrei oder
- temperaturbeständigem Kunststoff: -30° C bis +50° C gefertigt sein.
Auslegung
Beispiel ist ein Kugelgelenk aus Stahl (11SMnPb37) bei max. 500 Umdrehungen pro Minute. Weitere Gegebenheiten sind ein kleiner Beugungswinkel. Der Einsatzfall ist kein Dauerbetrieb!
Auswahl mit Gegenüberstellung von Wellendurchmesser zum Übertragungsmoment:
- Kleine Welle bis 12mm Durchmesser und max. Drehmoment 30 Nm.
- Mittelgroße Welle bis 22mm Durchmesser und max. Drehmoment 200 Nm.
- Große Welle bis 45mm Durchmesser und max. Drehmoment 800 Nm.
Wie müssen Kugelgelenke gewartet werden?
Die Wartung und Pflege von Kugelgelenken beschränkt sich weitgehend auf eine ausreichende Schmierung mit einem geeigneten Schmierstoff (Fett). Vielfach eignet sich auch ein Faltenbalg, der über das Kugelgelenk gezogen wird. Mit einer Fettfüllung versehen, ist das Kugelgelenk nahezu wartungsfrei.
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