Flashcards
2.6 Welle-Nabe-Verbindungen
Cards in this deck (37)
- 1Anwendungsgebiete der WNVZahnräder und Riemenscheiben,
Rotoren von Turbinen,
Laufräder von Pumpen,
Verdichtern - 2Schlussarten der WNV1. Formschlüssig
2. Kraftschlüssig
3. Stoffschlüssig - 3Art der Drehmomentübertragung1. Unmittelbar (direkt von der Welle auf die Nabe übertragen)
2. Mittelbar (über zusätzliche Zwischenglieder übertragen) - 4—a) Längsstift
b) Kerbstift
c) Scheibenfeder
d) Passfeder
e) Gleitfeder
f) Zahnwelle
g) Keilwelle
h) Kerbzahnwelle
i) Polygonwelle - 5Eigenschaften der Keilwellenverbindungen• Axial-verschiebliche Verbindung
• Übertragung hoher, stoßhafter Drehmomente möglich
• Gerade, parallele Flanken als Mitnehmer
• Herstellung der Welle erfolgt meist durch Wälzstoßen, Wälzfräsen, Kaltwalzen
• Herstellung der Nabe erfolgt meist durch Formstoßen, Wälzstoßen oder Räumen - 6Eigenschaften der Zahnwellenverbindungen• Leicht lösbar
• Axial-verschieblich oder axial fest durch Vorspannung
• Hohe stoßhafte Drehmomente
• Wechselnde Drehmomente erfordern Vorspannung
**) Zahnflanken sind Evolventenflächen !
➥ Bezugsprofil ist geradflankig - 7Eigenschaften der Kerbzahnverbindungen• Flanken sind Geraden oder Evolventen
(d1 > 60 mm)
• Kleine Zahnhöhe
-> Keine erhebliche Schwächung der Nabe
• Radiale Kraftkomponente
-> Aufweitung dünner Naben - 8Eigenschaften der Polygonverbindungen• Lösbare, axial verschiebliche Verbindung
• Übertragung wechselnder Drehmomente
bei Spiel- oder Übermaßpassung
• Geringe Baulänge
-> kein Werkzeugauslauf
• Selbstzentrierend
• Geringe Kerbwirkung - 9Versagen bei Polygonverbindungen• Es besteht die Gefahr des Verdrehspiels und Verklemmens unter hoher Drehmomentbelastung bei Spielpassung.
• Bei dynamischer Beanspruchung Gefahr des Schwingbruches. ! Presspassung
erhöht Tragfähigkeit um bis zu 50% - 10Passfederverbindungen - Bauarten (1)• Formschluss an den Flanken der Passfeder
• Passfeder dient als Mitnehmer und überträgt so das Drehmoment
• Nabe ist mit durchgehender Nut versehen; axiale Montage der WNV - 11Passfederverbindungen - Bauarten (2)Aufgrund Rückenspiels der Passfeder muss bei wechselseitiger Beanspruchung
folgendes beachtet werden:
– Übermaßpassung
– vorgespannte Formschlussverbindung
– größere Sicherheit anstreben - 12Passfederverbindungen (Anwendung)• Anwendung: Riemenscheiben, Zahnrädern und Kupplungen mit Wellen.
- 13Passfederverbindungen (Vor- und Nachteile)• Vorteile: genauer zentrischer Sitz der Naben, einfache und bauteilschonende
Montage, kein Verkanten und Verspannen
• Nachteile: Nabe muss gegen axiales Verschieben gesichert werden (Sicherungs-
Distanzhülsen), wechselseitige Dreh- momente, wenn möglich, vermeiden - 14Passfederverbindungen Kraftverteilung zeichnen [eine direkte Durchleitung des Drehmomentes vorziehen]• Nabe auf Wellenende: enge Übergangspassung
• Nabe auf langer Welle: weite Übergangspassung (Montierbarkeit)![Passfederverbindungen Kraftverteilung zeichnen [eine direkte Durchleitung des Drehmomentes vorziehen]](https://examtimeassets.s3.amazonaws.com/uploads/media/image/13231994/desktop_74958083-c8c6-47a7-be7e-c6a1d92776ce.png)
- 15Eigenschaften der Scheibenfedern• kostengünstige Herstellung durch
eintauchenden Scheibenfräser
• starke Schwächung der Welle - 16Eigenschaften der Keilverbindungen (1)• Kraft wird anteilig über Form- und
Kraftschluss übertragen
• Spielfreie Verbindung
• Kegelverhältnis beachten
• Ausführung als Scheiben-, Flach-, Hohl-,
und Tangentenkeil
• Empfindlich bei Stoßbelastung; Verrutschen des Keils möglich - 17Eigenschaften der Keilverbindungen (2)• Geeignet für wechselseitige Belastungen, da Keil spielfrei ist
• Vorteile: gleichmäßige Kraftverteilung über ganzen Umfang, Übertragung wechselseitiger Drehmomente
• Nachteile: Stärkere Schwächung von Welle und Nabe, hohe Kerbwirkung - 18Wodurch wird die Keilwirkung erzieltDurch Selbsthemmung oder überlagerten Presssitz
- 19Nenne die Schadensarten bei WNV1. Wellenbruch
2. Nabenbruch - 20Wellenbruch1. Bruch durch Torsion- , Biege- und Querbeanspruchung
2. Die Flankenpressung ist ein wichtiges Beurteilungskriterium für die Beanspruchung der Mitnehmer / Zahnflanken auf Verformung. - 21Das schwächste Element der Verbindung? Warum?Welle.
Wegen
der Querschnittsübergänge und Kerben - 22Nabenbruch1. Im Allgemeinen genügt es, eine ausreichende Nabenwanddicke
vorzuschreiben.
2. Bei höheren Umfangsgeschwindigkeiten in der Fuge sollten Beanspruchung der Nabe und Aufweitung des Sitzes durch Fliehkraft nachgeprüft werden. - 23Einteilung der WNV
- 24Zeichne den zylindrischen Pressverband
- 25Anforderungen an den zylindrischen Pressverband• Sicherheit gegen Rutschen,
• Sicherheit gegen Überbeanspruchung der Welle & Nabe,
• Reibkorrosion vermeiden (durch Einölen der Bauteile vor dem Fügen vermieden),
• Mikrowandern vermeiden (besonders bei dünnen Naben),
• Fügbarkeit,
• Ggf. Lösbarkeit - 26Reibkräfte sind abhängig von:• Erzeugung des Verbandes (Längs-/ Querpressverband)
• Werkstoffpaarung
• Rauheit (glatte Oberfläche (RZ klein))
- hoher Haftbeiwert ( groß)
- Läppen erhöht max. übertragbare Kräfte
• Schmierung
• Beanspruchung der Fügeflächen
• Härte der Oberflächen
- Partikeleinlagerungen (elektrogalvanisch) erhöhen maximal übertragbare Kräfte - 27Ohne Zwischenelement - Montage (Vor- und Nachteile)Vorteile: Geeignet für Stoß- und Wechselbeanspruchungen, keine festigkeitsschwächende Nut in Welle notwendig
Nachteile: Ungleichmäßige Verteilung der Pressung über die Nabenlänge - 28Kegeliger Pressverband (Wirkung)• Mit Hilfe der Keilwirkung werden Normalkräfte erzeugt.
• Die Längskraft der Schraube erzeugt durch Keilwirkung verstärkte Fugenpressung. - 29Kegeliger Pressverband (Eigenschaften)• Übertragung großer Kräfte und Momente
• Presskraft ist nachstell- und dosierbar
• Verbindung ist selbstzentrierend
• Lösbar und wiederverwendbar - 30Kegeliger Pressverband (Vor- und Nachteile)• Vorteile: Hohe Drehmomente übertragbar,
gleichmäßige Belastung der WNV,
unempfindlich bei Stoß- und Wechselbeanspruchung
• Nachteile: Axiale Sicherung trotz Selbsthemmung notwendig, messtechnische
Wegkontrolle bei Montage; - 31Spannelementverbindungen - Kegelspannring• Spannsätze können aus maximal 4 Spannringen bestehen;
• Konische Wirkfläche leitet das Drehmoment von Welle zu Nabe weiter;
• Zu montierende Spannringe haben Spiel zwischen Welle und Nabe. Sie werden
axial ineinander geschoben und anschließend verspannt. - 32Benenne die dargestellten WNV!1. Polygonwelle
2. Längsstift
3. Keilwelle
- 331. Klemmverband - Pressverband - Keilverband 2. Schlussart1. A. Pressverband
B. Klemmverband
C. Keilverband
2. A. Kraftschlüssig
B. Kraftschlüssig
C. Formschlüssig
- 34Erklären Sie qualitativ den Einfluss des Übermaßes einer kraftschlüssigen WNV auf das übertragbare Drehmoment! Verwenden Sie die Begriffe Übermaß, Fugendruck und übertragbares DrehmomentÜbertragendes Drehmoment nimmt mit steigendem Fugendruck zu. Je größer das Übermaß einer Welle, desto größer ist der Fugendruck. Also übertragbares Drehmoment steigt mit zunehmendem Übermaß.
- 353 Ursachen für eine Reduzierung des Übermaßes nach der Montage einer kraftschlüssigen Welle-Nabe Verbindung1. Hohe Rauheit der Teile
2. Höheres Übermaß durch Wärmedehnung
3. Höheres Übermaß durch Rotation - 36Nennen Sie jeweils zwei verschiedene formschlüssige und kraftschlüssige Welle - Nabe - VerbindungenFormschlüssig: Scheibenfedern, Keilverbindungen
Kraftschlüssig: Zylindrischer, kegelnder Pressverband - 37Zeichne die folgenden Verbindungsarten: Passfeder, Längsstift, Zylindrischer Pressverband (Ohne Zwischenelement) (S.186)
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- ME (2. Verbindungen) Flashcards on 2.6 Welle-Nabe-Verbindungen, created by berk baysal on 15/11/2017.
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