Welle-Nabe-Verbindung

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Zur Navigation springen Zur Suche springen
Eine Welle-Nabe-Verbindung mit einem Keil

Welle-Nabe-Verbindungen sind im Maschinenbau zumeist standardisierte Verbindungsarten, um Drehmomente und Leistungen von einer Welle oder einem Zapfen auf eine rotierende Nabe zu übertragen (oder umgekehrt von einer Nabe auf eine Welle). Sie übertragen aber auch Axialkräfte, Querkräfte und Biegemomente, welche an Nabenrädern, etwa an Zahnrädern (zum Beispiel durch Schrägverzahnungen) oder an Riemenscheiben oder dergleichen entstehen.

Unterteilung von Welle-Nabe-Verbindungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Gliederung nach Art der Kraftübertragung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Welle-Nabe-Verbindungen können nach Art der Kraftübertragung unterteilt werden in [1]:

  1. Kraftschlüssige Verbindungen (Reibschluss): Die Kraftübertragung zwischen Welle und Nabe erfolgt durch Reibungswiderstand, der durch Presspassungen erfolgt, oder durch besondere Spannelemente wie zum Beispiel Klemmnaben oder Schrumpfscheiben, beide mit konischen Elementen;
  2. Formschlüssige Verbindungen, bei denen über eine bestimmte Formgebung, z. B. Keilwellenprofil, Polygonprofil (siehe auch Polygonverbindung), Zahnwellenprofil und Kerbverzahnung oder zusätzliche Mitnehmerelemente (Passfeder) die Kraftübertragung erreicht wird. Man unterscheidet hier auch zwischen mittelbarem und unmittelbarem Formschluss;
  3. Vorgespannte formschlüssige Verbindungen: Diese Kombination der beiden zuvor genannten Schlussarten entsteht u. a. beim Einsatz von Keilen;
  4. Stoffschlüssige Verbindungen, z. B. durch Kleben, Löten oder Schweißen.

Gliederung nach Beanspruchungs- und Bewegungsanforderung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zusätzlich ist auch eine Unterscheidung nach Beanspruchungs- und Bewegungsanforderung möglich:

  1. Kleine Drehmomente: Klemmverbindung, Spannhülse, Querstift, Scheibenfeder;
  2. Große und wechselseitige Drehmomente: Pressverband und Ölpressverband (Pressfügen), Ringfeder-Spannelement wie z. B. Spannsatz oder Taper-Buchse,

Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) können weiterhin unterschieden werden in[1]:

  • unmittelbare Drehmomentübertragung (Drehmoment wird direkt übertragen, z. B. Keilwellen, Klemmsitz-Baugruppen),
  • mittelbare Drehmomentübertragung (Drehmoment wird über Zwischenglieder übertragen, z. B. Passfedern).

Formschlüssige WNV unterliegen einer Flächenpressung am Umfang, welche wie folgt berechnet werden kann:

mit

Nenndrehmoment
Anwendungsfaktor/Stoßfaktor
ungleichmäßige Lastverteilung auf die Zähne
ungleichmäßige Lastverteilung über die Länge
Anzahl der Mitnehmer
tragende Höhe der Mitnehmer
tragende Länge
Festigkeit des schwächsten Werkstoffes
Profilmittenradius bei Keil- und Kerbzahnwellen

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b G. Niemann, H. Winter, B.-R. Höhn: Maschinenelemente Band1: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen, 3. Auflage, Springer