Gestaltung und Optimierung einer nichtschaltbaren Lamellenkupplung aus Glasfaser-Kunststoff-Verbund

Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung und Optimierung einer nichtschaltbaren Lamellenkupplung aus Glasfaser-Kunststoff-Verbund (GFK). Gegenüber dem klassischen Lamellen-Werkstoff Stahl bietet GFK die Vorteile einer höheren spezifischen Festigkeit, einer höheren Korrosionsbeständigkeit sowie einer elektrischen Isolation. Zunächst werden voneinander unabhängige, theoretische Untersuchungen zum freien Bereich und zum Krafteinleitungsbereich der Lamelle durchgeführt. Zum Krafteinleitungsbereich, in dem eine Feinverzahnung zum Einsatz kommt, werden zusätzlich Versuche durchgeführt. Aus den Ergebnissen dieser Untersuchungen werden Konstruktionsrichtlinien zur Auslegung von GFK-Lamellenkupplungen abgeleitet. In einer weiteren theoretischen Untersuchung werden Eigenschaften der Kupplung, die einen wesentlichen Einfluss auf das Verhalten des Antriebsstrangs haben, untersucht. Dazu gehören die Festigkeit, die Steifigkeit sowie der Gleichlauf. Anschließend werden mögliche Fertigungsverfahren vorgestellt und Versuche mit einer GFK-Lamellenkupplung durchgeführt. Die Versuchsergebnisse legen nahe, dass mit der untersuchten GFK-Lamellenkupplung ähnliche Leistungsdaten wie mit einer Referenz-Lamellenkupplung aus Stahl zu erreichen sind. Dabei weist die neuentwickelte Kupplung die oben genannten Vorteile auf.