Eine Federkupplung ist eine Methode zur Beseitigung von Unregelmäßigkeiten in der Kraftübertragung zwischen einem Antriebsstrang und einem Getriebesystem. Diese Systeme basieren auf Federn, um Energie zwischen zwei Systemen zu absorbieren und umzuleiten. Wenn eine Unregelmäßigkeit auftritt, absorbiert die Feder den größten Teil des Stoßes und gibt dem System Zeit, sich auszugleichen, anstatt dass ein Teil der beiden Systeme den anderen so bewegt, dass er sich an seine Geschwindigkeit anpasst. Durch den Einsatz einer Federkupplung werden Vibrationen drastisch reduziert und die Lebensdauer beider Systeme erhöht.
Eine Kupplung ist eine Methode zur Verbindung zweier Wellen. Im Allgemeinen ist die Verwendung einer Kupplung einer einfachen längeren Welle aus zwei Gründen überlegen: Es ist einfacher, die Wellen auszurichten, und es ist einfacher, die Verbindung zu ändern. Wenn zwei Systeme auf einer größeren Maschine platziert werden, sind die Achsen nicht immer perfekt ausgerichtet. Dies gilt insbesondere, da die Maschine im Laufe der Zeit arbeitet. Um Fluchtungsfehlern entgegenzuwirken und Wellenschäden vorzubeugen, sind die Wellen so verbunden, dass die Systeme etwas mehr Freiheit haben.
Zusätzlich zur Freiheit werden Kupplungen verwendet, um die Art und Weise zu verändern, wie Kraft von einer Achse zur anderen übertragen wird. In einigen Fällen, beispielsweise bei Automobilen, ermöglicht dies der Achse, die Richtungsverdrehung zu ändern. Andere Systeme, wie beispielsweise eine Federkupplung, werden verwendet, um die Leistung zu modifizieren, wenn sie von einem System zum anderen übertragen wird.
Federn absorbieren und speichern Energie. Wenn die Feder gespannt wird, gewinnt sie Energie, die sie beim Entspannen wieder abgibt; Grundsätzlich halten die verkürzten Federn die Kraft und die verlängerten Federn übertragen sie. Aus diesem Grund werden Federn in verschiedenen Herstellungsprozessen und Maschinentypen eingesetzt, um Energie zu bestimmten Zeiten zu speichern oder abzugeben. Beispielsweise mildern die Federn eines Autos die Stöße, die durch Schlaglöcher und Löcher in der Straße entstehen, indem sie den größten Teil der Kraft absorbieren und sie dann langsam wieder abgeben.
Dieses Prinzip wird auf die Federkupplung erweitert. Wenn ein Antriebssystem eine Welle dreht, nimmt eine Federkupplung Energie auf und gibt sie an ein angeschlossenes System ab. Wenn alles gut geht, gibt die Kopplung genau die gleiche Energiemenge ab, wie sie absorbiert, was bedeutet, dass die Kopplung lediglich die Systeme verbindet, anstatt Energie zu übertragen oder zu absorbieren.
Wenn im System etwas schief geht, wird die Federkopplung aktiviert. Schwankungen in der vom Antriebssystem gesendeten Leistung führen dazu, dass sich das Kupplungsende schneller oder langsamer bewegt als das mit der angetriebenen Welle verbundene Ende. Wenn die Welle langsamer wird, verlängert sich die Feder durch die Geschwindigkeitsänderung, wodurch zusätzliche Kraft übertragen und die angetriebene Geschwindigkeit beibehalten wird. Wenn die Antriebswelle schneller wird, verkürzt der Geschwindigkeitsunterschied die Feder, da sie die zusätzliche Kraft aufnimmt. In beiden Fällen kehrt die Feder langsam in ihre normale Form zurück, während sie den angeschlossenen Systemen Energie entzieht.