Achsen, Wellen und Zapfen: Unterschied zwischen den Versionen
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===Werkstoff=== | ===Werkstoff=== | ||
Version vom 30. August 2008, 10:34 Uhr
Baustelle: 
Inhaltsverzeichnis
Funktion und Wirkung
Achsen
Achsen sind zum Tragen und Lagern von Laufrädern, Seilrollen, Hebel etc..
Sie übertragen kein Drehmoment.
Sie werden durch Querkräfte auf Biegung, weniger durch Längskräfte zusätzlich noch auf Zug oder Druck beansprucht.
Achsen werden unterteilt in:
- feststehende Achsen
- umlaufende Achsen
Feststehende Achsen:
Auf feststehende Achsen drehen sich die Teile (z.B Seilrollen) lose.
Wegen der nur ruhend oder schwellend auftretenden Biegung beanspruchungsmäßig günstig.
Umlaufende Achsen:
Auf ihnen sitzen die Bauteile (z.B. Laufräder) fest.
Umlaufende Achsen wechselnd auf Biegung beansprucht, daher ist ihre Tragfähigkeit geringer als bei feststehenden Achsen
Bei umlaufenden Achsen ist eine leichte Wartung der Lager möglich
Wellen
Wellen laufen ausschließlich um.
Sie übertragen das Drehmoment auf Zahnräder, Riemenscheiben.
Wellen werden auf Torsion und durch Querkräfte zusätzlich auf Biegung beansprucht.
Durch Kegelräder/schrägverzahnte Stirnräder werden zusätzliche Längskräftein Wellen eingeleitet.
Es gibt zwei Sonderausführungen von Wellen:
Gelenkwellen
Biegsame Wellen
Zapfen
Zapfen dienen zum Tragen und Lagern.
Sie sind meist abgesetzte Enden von Wellen und Achsen oder als Einzelelement (z.B. Kurbelzapfen)vorhanden.
Zappfen können zylindrisch, kegelig oder kugelförmig ausgebildet sein.
Gestalten und Entwerfen
Festigkeit
Gedrängte Bauweise mit kleinen Rad- und Lagerabständen.
Dauerbruchgefahr ausschalten.
Möglichst einfache und kostensparende Fertigung.
Vermeidung gefährdeter Kerbstellen.
Keil- und Passfedernuten nicht bis an die Übergänge heranführen.
Räder und Scheiben gegen axiales Verschieben durch Distanzscheiben- oder hülsen, Stellringe und nicht durch Sicherungsringe sichern.
Möglichst Fertigwellen verwenden.
Feststehende Achsen gegenüber umlaufenden bevorzugen wegen der günstigeren Beanspruchungsverhältnisse.
Lager dicht an Scheibe und Räder setzen.
Elastisches Verhalten
Bei langen Wellen auf Verdrehung achten (Torsion).
Bei hohen Drehzahlen Schwingungen des Systems beachten.
genaue rechnerische Ermittlung der Neigung, Durchbiegung bzw. torsionskritischen Drehzahl ist bei mehrfach abgesetzten Wellen zeitaufwändig.
(Es werden Rechnerprogramme benutzt)
Sind steife Wellen gefordert müssen diese kurz gestaltet oder als Hohlwellen ausgeführt werden.
Allgemein ist eine möglichst hohe kritische Drehzahl anzustreben, mindestens 10-20% über Betriebsdrehzahl.
Kritische Drehzahl
Werkstoff
Berechungsbeispiele
Literatur
Roloff/Matek Maschinenelemente ISBN 978-3-8348-0262-0 Viewegs Fachbücher der Technik
--Teddy 08:10, 30. Aug. 2008 (CEST)
