Maschinenelemente at TU München

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Welche Arten der Welle-Nabe-Verbindungen gibt es?

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Was sind die Aufgaben einer Welle-Nabe-Verbindung?

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Wie kann man die Drehmomentübertragung bei Welle-Nabe-Verbindungen unterscheiden?

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Was zeichnet reibschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen aus? (3)

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Warum spricht man bei der reibschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung von ν und nicht μ, wenn man die Reibung beschreiben möchte?

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Wann kann man davon ausgehen, dass ν(rl) und ν(ru) (die Haftbeiwerte in Umfangs- und Längsrichtung) gleich sind?

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Der Haftbeiwert bei reibungsschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen weist hohe Streuungen auf. Wie groß ist die Streuung? Wovon hängt der Haftbeiwert v ab? (3)

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Wie entscheidet ein Ingenieur die Haftbeiwerte für einen Stahl (z.B. E335 / GS-60)?

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Worin unterscheiden sich Längspressverband und Querpressverband bei reibungsschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen? Welchen Vorteil hat der Querpressverband?

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Welche 5 Schritte durchläuft man, um einen geeigneten elastischen Pressverband auszulegen?

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Welche Arten von Klemmverbindungen für Welle-Nabe-Verbindungen gibt es?

Was zeichnet alle diese Verbindungen aus?

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Inwiefern ist eine Welle-Nabe-Verbindung als zylindrischer Pressverband leistungsfähiger als als eine Klemmverbindung?

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Maschinenelemente

Welche Arten der Welle-Nabe-Verbindungen gibt es?
1. Reibschlussverfahren
2. Formschlussverfahren
3. Vorgespannte Welle-Nabe-Verbindungen
4. Stoffschlussverbindungen

Maschinenelemente

Was sind die Aufgaben einer Welle-Nabe-Verbindung?
1. Übertragung von Drehmoment und Drehbewegung von der Welle auf die Nabe (oder umgekehrt)

2. Übertragung von Querkräften und Biegemomenten

3. Verhinderung von Relativbewegungen zwischen Welle und Nabe in Umfangsrichtung

4. Übertragung von Axialkräften (bei Axialverbindung)

Maschinenelemente

Wie kann man die Drehmomentübertragung bei Welle-Nabe-Verbindungen unterscheiden?
Unmittelbar: direkt zwischen Welle und Nabe, ohne Zwischenelemente durch Profilierung. 

Mittelbar: durch Zwischenelemente zwischen Welle und Nabe. 

Maschinenelemente

Was zeichnet reibschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen aus? (3)
1. Übertragung einer Umfangs- oder Längskraft zwischen Welle und Nabe erfolgt durch Reibung.

2. Es muss eine Normalkraft (Anpresskraft) wirken, sodass in der Fügefläche ein Fugendruck anliegt.

3. Durch die Reibungskraft kann ein Drehmoment T und eine Axialkraft F(A) übertragen werden. 

Maschinenelemente

Warum spricht man bei der reibschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung von ν und nicht μ, wenn man die Reibung beschreiben möchte?
ν deutet an, dass es um Haftreibung geht und heißt der Haftbeiwert, μ deutet üblicherweise Gleitreibung an. 

Maschinenelemente

Wann kann man davon ausgehen, dass ν(rl) und ν(ru) (die Haftbeiwerte in Umfangs- und Längsrichtung) gleich sind?
Wenn die Welle sehr fein gearbeitet wurde - z.B. mit Feinschliff oder Polieren (Rz6-Rz4) - und keine systematischen Unebenheiten mehr bestehen, kann man davon ausgehen, dass die Haftbeiwerte in Umfangs- und Längsrichtung gleich sind. 

Maschinenelemente

Der Haftbeiwert bei reibungsschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen weist hohe Streuungen auf. Wie groß ist die Streuung? Wovon hängt der Haftbeiwert v ab? (3)
Streuung +- 30%

1. Werkstoffpaarung und Rauheit
2. Schmierungszustand und Beanspruchung der Fügeflächen
3. Art des Pressverbandes (längs/quer)

Maschinenelemente

Wie entscheidet ein Ingenieur die Haftbeiwerte für einen Stahl (z.B. E335 / GS-60)?
Ohne besonderen Nachweis müssen Werte auf der sicheren Seite verwendet werden (NHW 18.2). Dieser ist bei E335 / GS-60 0.08 (trocken) oder 0.07 (geschmiert). Diese Werte werden nie unterschritten. 

Maschinenelemente

Worin unterscheiden sich Längspressverband und Querpressverband bei reibungsschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen? Welchen Vorteil hat der Querpressverband?
Im Querpressverband wurden Welle und Nabe reibungsfrei gefügt. Daher kann man bis zum ersten Rutschen mit einem wesentlich größeren Reibungsbeiwert rechnen. Dieser ist bis zu dreimal so groß, was zur Folge hat, dass bis zu dreimal höhere Drehmomente ausgelegt werden können. 

Maschinenelemente

Welche 5 Schritte durchläuft man, um einen geeigneten elastischen Pressverband auszulegen?
1. Berechnung der mindestens erforderlichen Fugenpressung zur Kraft-/Drehmomentsübertragung.

2. Auswahl einer geeigneten Passung.

3. Bestimmung des Übermaßes im Betriebszustand.

4. Berechnung der Rutschsicherheit im Betrieb.

5. Festigkeitsnachweis

Maschinenelemente

Welche Arten von Klemmverbindungen für Welle-Nabe-Verbindungen gibt es?

Was zeichnet alle diese Verbindungen aus?
1. Klemmsitz mit geschlitzter Nabe

2. Klemmsitz mit geteilter Nabe

3. Klemmsitz mit Hohlkeil (veraltet)

Alle diese Verbindungen sind nicht besonders präzise und weisen unzureichende Zentrierungen aus. Sie können daher schlecht für hochleistende Maschinen verwendet werden. 

Maschinenelemente

Inwiefern ist eine Welle-Nabe-Verbindung als zylindrischer Pressverband leistungsfähiger als als eine Klemmverbindung?
Sie kann um π/2 höhere Drehmomente und Axialkräfte übertragen.

Das liegt daran, dass die Wirkfläche der Anpresskraft bei zylindrischer Pressung die gesamte Oberfläche des Zylinders heranzieht, die Klemmverbindung aber nur dessen Projektion. 

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