Achse (Technik)

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Fahrrad-Laufräder: die beidseits herausragende, in der Radgabel befestigte Achse trägt das Rad

Eine Achse ist ein Maschinenelement, das zur Lagerung drehbarer Bauteile wie Räder oder Rollen dient. Sie ruht i.d.R. im Maschinengestell.

Die Achse wird oft mit einer Welle oder umgekehrt verwechselt. Eine Welle dreht sich i.d.R. und überträgt eine Drehung bzw. ein Drehmoment, was bei einer Achse nicht der Fall ist. Beispiel einer Verwechslung ist die im Fahrzeugbau oft verwendete Bezeichnungen Achse (Antriebsachse, Halbachse, u.a.) für eine Antriebswelle.

Die Verbindungen der beiden Radscheiben in einem Radsatz von Schienenfahrzeugen drehen sich zwar (ruhende Teile sind die sie umfassenden Lagerschalen), dürfen aber Achsen (mitlaufende Achsen) genannt werden, wenn sie - wie meistens - kein Drehmoment (auch kein Bremsmoment) übertragen.

Varianten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Es wird zwischen feststehenden und umlaufenden (mitdrehenden, mitlaufenden) Achsen unterschieden. Im Gegensatz zur Welle hat die Achse eine reine Trag- oder Lagerfunktion, überträgt aber kein Drehmoment. Sie wird nur mit Biegemomenten und/oder Axialkräften belastet.

Feststehende Achse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Von den häufigsten, den feststehenden Achsen werden rotierende Elemente (zum Beispiel Räder, Rollen (z.B. Seilrollen)) getragen. Sie werden mechanisch durch ruhende oder schwellende Biegung beansprucht.

umlaufende Achsen: Güterwagen-Radsätze (einbaufertig: Radsatzlager bereits montiert)

Umlaufende Achse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Sind die nicht angetriebenen Räder, Rollen etc. fest mit der Achse verbunden, wird die Achse als umlaufende Achse bezeichnet. Durch die Drehung werden die statischen Kräfte in der Achse zu einer wechselnden Belastung (Biegung). Die Wechselbelastung erfordert größere Achsdurchmesser als bei feststehenden Achsen, dafür entfällt aber in der Regel eine aufwändige Lagerung sowie die aufwändige Montage derselben.

Voll- und Hohlachsen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Da das Material im Innern von Achsen bei Biegebelastung weniger beansprucht wird als (radial) weiter außen, trägt es weniger zur Festigkeit bei; daher gibt es Hohlachsen, die, bezogen auf ihre Masse, eine höhere Festigkeit aufweisen als Vollachsen und insbesondere von Fahrrädern (in Verbindung mit Schnellspannern) bekannt sind.

Achszapfen und Achsstummel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das im Durchmesser abgesetzte Ende einer Achse wird Achszapfen genannt. Der Absatz dient als axialer Anschlag (Lauffläche) für gleitend gelagerte Räder oder als Montageanschlag für Wälzlager-Innenringe bei Wälzlagerung. Ein Achsstummel oder Achsstumpf ist ein kurzes Achsstück, z.B. dasjenige, das zur Einzelradaufhängung eines Kraftfahrzeug-Rades dient.

Achsen zweispuriger Fahrzeuge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Definition der Kraftfahrzeugachse beinhaltet im ursprünglichen Sinn die „durchgehende starre Verbindung der gegenüberliegenden drehbar gelagerten Räder.“[1][2] Heute wird auch das aus gegenüberliegenden Rädern mit voneinander separierten Radträgern (Einzelradaufhängung) bestehende Paar als Achse bezeichnet.

Die Achszahl ist ein Unterscheidungsmerkmal von zweispurigen Fahrzeugen: Der zweirädrige Karren ist ein einachsiges Fahrzeug. Ein Wagen mit vier Rädern und ein PKW sind zweiachsig. Mehrachsigkeit besteht häufig bei Nutzkraftwagen (Omnibusse, Lastkraftwagen) und Schienenfahrzeugen (Eisenbahn und Straßenbahn).

Die Summe aller Achsen von Zugfahrzeug und/oder Anhängern ist oft verkehrsrechtlich (zum Beispiel bei Lastzügen) oder durch andere Regelungen (zum Beispiel bei Güterzügen) beschränkt.[3]

Die Funktion als Maschinenelement ist auch nicht angesprochen,

  • wenn unterschieden wird zwischen der Reihenfolge der Achsen (zum Beispiel Vorder- oder Hinterachse),
  • wenn Achsen zu Gruppen zusammengefasst werden (Einfach-, Doppel- oder Mehrfachachse) oder
  • wenn bezüglich des Antriebs unterschieden wird (angetrieben oder nicht angetrieben).

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1.  Dieter Schramm, Manfred Hiller, Roberto Bardini: Modellbildung und Simulation der Dynamik von Kraftfahrzeugen. 2. Auflage. Springer Vieweg, 2013, ISBN 978-3-642-33888-5 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies: Fahrwerkhandbuch., Springer, 2013, ISBN 978-3-658-01991-4, S. 426.
  3. Beim Zählen der Radsätze von Schienenfahrzeugen wird üblicherweise auch von Achsen gesprochen. Die gelegentliche umgangssprachliche Bezeichnung Achse für die Radsatzwelle in ihrer Eigenschaft als Maschinenelement ist aber unkorrekt.