Formschlüssige Verbindungen
Passfedern, Scheibenfedern und Keilwellen

Passfedern

Passfedern sind die am häufigsten anzutreffenden Welle-Nabe-Verbindungen bei einseitig wirkenden Drehmomenten. Sie sind nach DIN 6885 in Form und Abmessung genormt.

Bei der Bauform A sind die Stirnseiten gerundet. Sie werden in eine dafür vorgesehene Nut in der Welle eingebaut. Das zu befestigende Maschinenteil ist ebenfalls mit einer Nut versehen und wird axial auf Welle und Passfeder aufgeschoben. Die Passfeder überträgt so das Drehmoment über Ihre Seitenflächen. Das befestigte Maschinenelement muss zusätzlich axial abgesichert werden. Die einfache Montage und Demontage ist vorteilhaft.

Nachteilig ist die entstehende Kerbwirkung auf die Welle. Die Passfeder-Verbindung ist für reversierenden und stoßartigen Betrieb weitgehend ungeeignet.

Nachteilig ist ebenfalls die Unwucht, die sich aus der Konstruktion ergibt. Passfedern können auch als zusätzliche Sicherung für kraftschlüssige Verbindungen eingesetzt werden. Scheibenfedern nach DIN 6888 sind eine Sonderform der Passfeder mit geringerem Herstellaufwand, aber auch mit deutlich kleinerem übertragbaren Drehmoment.

Bei der Keilverbindung wird mittels eines passfeder-ähnlichen Keils mit einer Neigung von z.B. 1:100 die Nabe auf der Welle verkeilt. Die Kraftverbindung erzeugt eine Exzentrizität zwischen Welle und Nabe, die in den meisten Fällen außerordentlich störend ist. Die Verbindung ist auch wegen der hohen Demontagekräfte nachteilig.

Keilwellen und Muffen

Keilwellen tragen an ihrem Umfang verteilt eine gerade Zahl von "Keilen", die als feste Passfedern aufzufassen sind. Das Profil wird aus dem Vollen gefertigt. Dieses Profil passt in sein Gegenstück, einem Vielnutprofil. Dabei werden die "Keile" in die Nuten des Gegenstückes mit Spiel eingeschoben. Die Seitenflächen der "Keile" übertragen das Drehmoment, genauso wie die Seitenflächen der Passfeder.

Durch die Vielzahl der Seitenflächen können Keilwellen weit größere Drehmomente übertragen als eine einzelne Passfeder. Man geht davon aus, dass 75 % der gesamten Seitenfläche als Trageanteil das Drehmoment übertragen.

Die entscheidenden Vorteile der Keilwellenverbindung sind neben dem hohen Drehmoment die Möglichkeit des reversierenden Betriebs, die Aufnahme stoßartiger Belastungen und die sehr genaue Zentrierung der Nabe auf die Welle. Es wird empfohlen, das Vielnutprofil so mit Schmiermittel zu versehen, dass die axiale Beweglichkeit erhalten bleibt.

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