Een universele koppeling – ook wel flexibele koppeling, cardan, Hooke’s joint of U-koppeling genaamd – is een flexibele mechanische koppeling waarmee de aandrijvingskracht wordt overgebracht van de ene as op de andere. Bij het selecteren van een koppelingstype voor een bepaalde toepassing, moeten behalve het gemak van de installatie ook de optimale loop- en overbrengingseigenschappen in aanmerking worden genomen.
Universele koppelingen worden toegepast om uitlijningsfouten en onderlinge bewegingen tussen twee roterende assen te compenseren. Afhankelijk van hun afmetingen kunnen universele koppelingen parallelle fouten compenseren variërend van een paar tienden van millimeters tot een aantal millimeters. Ze zijn echter niet in staat om axiale asverplaatsingen op te vangen. Daarvoor zijn in de meeste gevallen aanvullende componenten of axiaal flexibele asconstructies nodig.
Ontwerp
Universele koppelingen bestaan meestal uit twee jukken – ook bekend als vorken – en een centraal, meestal kruisvormig element. De exacte constructie van het kruis is niet gestandaardiseerd en varieert van ontwerp tot ontwerp. Het onderdeel kan zijn gemaakt als één onderdeel of als een constructie bestaande uit meerdere componenten. Ontwerpen uit één stuk komen voor bij de productie van grote aantallen en worden over het algemeen gefabriceerd uit gesmede onderdelen met gedraaide en geslepen astappen. Bij de samengestelde kruizen worden de blokken en pinnen meestal gemaakt uit CNC-gedraaid standaard staafmateriaal.
Universele koppelingen worden voorzien van glijlagers of naaldlagers. Glijlagers zijn het eenvoudigste lagertype. Afhankelijk van de toepassing kunnen de contactoppervlakken gehard en geslepen zijn om de loopeigenschappen te verbeteren. Een koppeling met naaldlagers brengt een lager koppel over, maar deze blijft deze zonder smering langer functioneren dan een koppeling met glijlagers.
Enkelvoudig en dubbel
Enkelvoudige universele koppelingen kunnen al grote hoekfouten tussen de inkomende en uitgaande as compenseren. De hoek kan nog worden vergroot door de as te voorzien van een aantal U-koppelingen. Behalve U-koppelingen vormen dubbele koppelingen een praktische mogelijkheid.
Bij grotere afstanden tussen de koppelingen spreken we van aandrijfassen, gelede assen of cardanassen. Dit type as kan worden gebruikt wanneer een aandrijving en de uitgaande as niet alleen parallelle fouten en hoekfouten maar ook axiale uitlijnfouten vertonen. Wanneer de stand van de motor (aandrijving) of de belasting (vermogen) regelmatig wijzigt, is een gelede as met een telescopisch segment sneller en gemakkelijker te herpositioneren dan wat haalbaar is met een starre as met twee koppelingen.
Universele koppelingen worden onder meer op de markt gebracht door Belden, in Nederland vertegenwoordigd door Technisch Bureau Hengelo.
