3. Welle-Nabe-Verbindung PDF

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Zusammenfassung des Kapitels Welle-Nabe-Verbindung...

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3. Welle-Nabe-Verbindung Formschlüssige Verbindung - Die Verbindung wird durch bestimmte Formgebung oder durch zusätzliche Elemente hergestellt - Wirkprinzip: Ein Element umschließt ein zweites Element mit Ineinander greifenden Formen - Kraftübertragung erfolgt über eine bestimmte Fläche - Zur Übertragung von Umfangskräften bzw. Drehmomenten anzuwenden - Nachteil: - keine Aufnahme von Axialkräften - Verbindung nicht nachstellbar - Arten: Passfeder-, Stift-, Polygon-, Profilwellenvebindungen - Passfederverbindung - Übertragung der aus dem Drehmoment resultierenden Umfangskraft Fu über die Seitenfläche der Passfeder  Rückenfläche mit Spiel zur Nut(Nabe) - Beanspruchung auf Flächenpressung an den Seitenflächen und auf Scherung in der Trennfuge - Profilwellenverindung - Einteilung in Keil-, Zahnwellen- und Polygonverbindung - Eigenschaften: - sehr gute Zentrierwirkung - für große, auch stoßbehaftete Drehmomente geeignet - Übertragung des Drehmomentes über mehrere Seitenflächen Kraftschlüssige Verbindung - Die Verbindung wird durch reibschlüssiges Aufklemmen oder Aufpressen der Nabe auf die Welle bzw. Achse realisiert - Wirkprinzip: Reibschlüssige Verbindungen erzeugen den Kraftschluss zur Kraftund/oder Momentenübertragung durch Reibungskräfte, die in den Reibungsflächen durch Anpressen der Bauteile erzeugt werden - Zylindrische Pressverbindung - Wirkungsweise: Fügen von Innenteil (Welle) und Außenteil (Nabe) mit Übermaß  elastische Verformung des Innenteils (Stauchung) und Außenteils (Dehnung)  Fugenpressung zwischen Innen- und Außenteil - Verstellen nach dem Fügen nicht mehr möglich  vorwiegend nicht zu lösende Verbindungen

- Vorteile: - Übertragung großer, wechselnder und/oder stoßartiger Axialkräfte und Drehmomente - genaue Zentrierung von Innen- und Außenteil - Wellen nicht durch Nuten geschwächt - Nachteile: - schwer oder nicht lösbar - für sicheren Reibschluss exaktes Festlegen des Übermaßes und der Toleranzen an Innen- und Außenteil erforderlich - keine Korrekturen an Nabenstellung möglich  beim Fügen mit genau definierten Positionsanschlägen arbeiten - Längspressverbindung: - Bauteile werden meist bei Raumtemperatur durch Längsverschiebung gefügt

- Öl- oder Fettschmierung gegen Fressen - Wellenende mit Fase ausgebildet - volle Haftkraft erst nach längerer Sitzung

- Querpressverbindung: - Übermaß zwischen Innen- und Außenteil wird durch Erwärmen des Außenteils (Schrumpfpressverband) oder Abkühlen des Innenteils (Dehnpressverband) oder durch Kombination (SchrumpfDehnpressverband) - nach kraftfreiem Fügen erfolgt ein allmähliches Anpressen der Oberflächen mit teilweiser Glättung der Rauheiten

- Ölpressverbindung: - Öl wird von außen unter hohem Druck durch Bohrungen in eine schwach kegelige Passfuge gedrückt  Aufweitung der Nabe  Fügen der Bauteile mit nur geringem Kraftaufwand möglich - Lösen der Pressverbindung auf ähnliche Weise möglich - erst nach Ölfilmabbau voll beanspruchbar - kleinste erforderliche Übermaß U min , bis zu dem eine sichere reibschlüssige Übertragung der äußeren Axial- und/oder Umfangskräfte möglich ist - größte zulässige Übermaß U max , bis zu dem die zulässige Spannungen im Innenund Außenteil noch nicht überschritten werden

-

Kegelpressverbindung - zur Übertragung dynamischer Kräfte und Momente - Vorteile: - Axialkraft nachstellbar - spielfreies Fügen - keine Schwächung von Welle und Nabe durch Nuten - Nachteile: - teurere Herstellung - axiales Verschieben/Nachstellen nach der Montage nicht mehr möglich - Gefahr des Schwingungsverschleißes - Reibungswinkel: ρ=arctan(f 0 )

- Selbsthemmung: wenn

-

c α ρ=arctan ( f 0 ) ≥ =acrtan( ) 2 2

Spannelementverbindung - spezielle Art der Kegelverbindungen

bzw.

α 2 (¿¿) (ρ)≥ tan ¿ f 0 =tan ¿

- Durch axiales Verspannen werden Spannelemente in tangentialer Richtung elastisch gedehnt (Außenteil) bzw. gestaucht (Innenteil)  Flächenpressung zwischen Wellenoberfläche und Spannelement und zwischen Spannelement und Nabenbohrung - Vorteile: - Befestigung von Naben, Rädern auf glatten Wellen - axial und tangential frei einstellbar - Arten: - Kegelspannelemente, Ringfederspannsätze und Verbindungen mit elastischen Zwischengliedern...