08 Welle-Nabe-Verbindung

• Kraftübertragung durch Formschluss

• Nicht für stoßartige oder wechselnde Drehmomente geeignet

• Schwächung der Welle durch Passfedernut (Dauerbruchgefahr)

• Bei Spielpassung: Halteschrauben notwendig

• Auslegung nach DIN 6885 (Besonders notwendiger Wellendurchmesser und Querschnitt)

• Zu beachten bei Konstruktion: Rückenspiel!

  • Kleine Lücke zwischen Passfeder und bspw Zahnrad -> Oberkante der Passfeder darf das Zahnrad oben nicht berühren. Kraft wird nur an den Seitenflächen übertragen!

Anzahl:

• 1 Passfeder

  • Bei geringen Beanspruchungen

  • Kann zu Unwucht führen (Mehr Masse lokalisiert an einer Stelle)

• 2 Passfedern

  • Kleinere tragende Flächen pro Passfeder (Lastaufteilung)

  • Kann bei “weichen” Werkstoffen eingesetzt werden - Fließen des Werkstoffs in eine Richtung wird ausgeglichen

  • Kann zu ungleichmäßiger Kraftübertragung führen aufgrund von Ungenauigkeiten in der Fertigung (eine Passfeder wird mehr belastet als die andere)

• Zahn- und Keilwellenverbindung

  • Für sehr hohe, wechselnde oder stoßende Drehmomente geeignet

Größe

• Zu lange Passfedern: können sich verdrehen

• Notwendige Flächenpressung beachten (abhängig von Drehmoment)

• idR kurze Formschlusselemente vorsehen

Beim Klemmsitz wird die Nabe bspw mit Hilfe von Schrauben welche die notwendige Pressung erzeugen auf der Welle fixiert

• Verwendung nur bei geringen und wenig schwankenden Drehmomenten

• leicht veränder- und verstellbar (Schrauben lösen und Nabe auf Welle verschieben)

• Flächenpressung ist nicht gleichmäßig über den Umfang der Welle verteilt

Bei einem Kegelsitz wird die notwendige Fügepressung durch eine axiale Kraft erzeugt. Man kann sich das vorstellen wie zwei Verkehrshütchen die man ineinander steckt und so fest zusammendrückt, dass man nur das innere drehen muss, damit sich das äußere auch dreht. Die axiale Kraft kann zB durch eine Verschraubung in axialer Richtung aufgebracht werden

• Außen- und Innenkegel müssen übereinstimmen (Fertigung)

Bei zylindrischen Presspassungen wird die für die Flächenpressung notwendige Normalkraft durch elastische under elastisch-plastische Verformung von Welle und Nabe erzeugt.

• Fugendruck wird durch Übermaß erzeugt

• Auch für Stoß- und Wechselbeanspruchung geeignet

• Welle wird nicht durch Nut geschwächt

Längspresssitz

• axiales Aufpressen der Nabe bei Raumtemperatur

Querpresssitz

• Montagespiel wird während der Montage durch Erwärmen (Schrumpfpassung) oder Kühlen (Dehnpressung) erzeugt

Druckölverband

• Drucköl wird bei der Montage zwischen / in die Passungsfuge gepresst

• Wenn häufiges und leichtes lösen der Verbindung erforderlich ist

• Wenn eindeutiges Zuordnen der Bauteile erforderlich ist (Nabe kann nicht auf die falsche Welle gesetzt werden da Passfeder nicht passen würde)

• Wenn Relativbewegungen aufgenommen werden müssen (bspw in einem mehrstufigen Getriebe)

• Verbinden von unterschiedlichen Werkstoffen möglich

• einfaches und kostengünstiges Verbinden von Bauteilen auch aus unterschiedlichen Werkstoffen

• Möglichkeit des einfachen Einstellens der Bauteile zueinander

• Ermöglicht weitgehende Gestaltungsfreiheit für Bauteile

• Überlastungen können aufgenommen werden durch Rutschen (nicht als gewollte Funktion!)

Links (hellere Farben): Spannungen in tangentialer Richtung

Rechts (dunklere Farben): Spannungen in radialer Richtung

Blau: Welle, Rot: Nabe