In diesem Kursabschnitt erklären wir dir die kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindung.
Für ein optimales Verständnis helfen dir ausführliche Darstellungen und Erläuterungen.
Kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindung – Grundlagen
Kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindung – Kraftschluss
Bei dieser Welle-Nabe-Verbindung unterscheiden wir zwischen zwei Varianten.
- Warmschrumpfen
- Kaltdehnen
Warmschrumpfen
Bei der ersten Variante wird der Kraftschluss direkt zwischen Welle und Nabe hergestellt indem man die Nabe erwärmt und auf die Welle schiebt. Durch die Erwärmung dehnt sich die Nabe räumlich aus und somit auch die Nabenbohrung. Beim Abkühlen zieht sich die Nabe wieder zusammen und sitzt anschließend fest auf der Welle.
Welle und Nabenbohrung haben bei Raumtemperatur ein Übermaß und können nicht miteinander verbunden werden.
Kaltdehnen
Alternativ kann man auch den umgekehrten Weg einschlagen und kühlt die Welle herunter. Auch so lässt sich die Nabe auf die Welle schieben.
Bei der Wahl zwischen Kaltdehnen und Warmschrumpfen fällt die Wahl zumeist auf das Warmschrumpfen.
Die elegantere und wesentlich häufiger gewählte Variante ist die Welle-Nabe-Verbindung mit verspannten Bauteilen. Diese Fixieren die Welle und die Nabe miteinander.
Kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindung – Fixierung
Soll ein Kraftschluss mit fixierenden Teilen erzeugt werden, so verspannt man mit einem einzelnen oder mehreren Bauteile zwischen Welle und Nabe, diese gegeneinander. Im Maschinenbau wird zumeist eine Variante gewählt bei der 2 Keile, die gegeneinander verschoben werden, zwischen Welle und Nabe platziert werden. Die Anordnung dieser Keile kann axial oder radial erfolgen.
Kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindung – Ausführungen
Für die Fixierung kommen unterschiedlichste Ausführungen zu Einsatz, von denen wir dir nun die gängigsten vorstellen.
- Gewindestift
- Hydraulische Spannbuchse
- Klemmverbindung
- Druckhülse
- Sternscheibe
und
- Konus-Spannelemente
Nun folgt die Einzelvorstellung
Gewindestift
Der Gewindestift zählt zu den einfachen, wenn sich sogar einfachsten, Ausführungen. Diese Fixierung erlaubt die Übertragung von kleinen Drehmomenten bei geringen Drehzahlen. Ob sich der Gewindestift leicht oder schwer lösen lässt, orientiert sich an dem Material, aus dem er hergestellt wurde.
- Einfache Herstellung
- Kostengünstige Herstellung
- Einfacher Einbau
- Große Toleranzen
Hydraulische Spannbuchse
Bei der Hydraulischen Spannbuchse kommt ein Druckmedium (Flüssigkeit) zum Einsatz. In den meisten Fällen wird ein Drucköl in einen angedichteten, geschlossenen Bereich zwischen Welle und Nabe gepresst. Die Hülse in welcher sich das Drucköl befindet, baut dadurch einen gleichmäßigen Druck auf. Dies wiederum bewirkt einen ausreichenden Reibungswiderstand.
- Leichte Montage durch Druckaufbau
- Leichte Demontage durch Druckabbau
- Optimale Rundlaufeigenschaften
- Hohe realisierbare Drehmomente von bis zu
bei Durchmessern von ca. 
bei Durchmessern von ca. 
Klemmverbindung
Bei der Variante Klemmverbindung ist die Nabe geteilt und besteht aus zwei Teilen. Über entsprechende Bohrungen in den Nabenteilen können diese miteinander verschraubt werden. Problematisch kann jedoch der asymmetrische Aufbau werden, sofern es zu Unwuchten kommt.
- Gute Kraftübertragung bei kleinem Spiel
- Gute Montage
- Gute Demontage
Druckhülse
Die zwischen der Nabe und Welle eingesetzten Druckhülsen erfahren eine axiale Verformung durch Schrauben, die angezogen werden. Dies führt dazu, dass die Mantelflächen (außen und innen) gewölbt werden und so eine Kraft auf die Nabe und Welle ausüben. Eine wesentliche Voraussetzung für den Einsatz von Druckhülsen ist, dass die Nabe eine ausreichende Wandstärke besitzt.
Sternscheiben
Sternscheiben funktionieren nach dem gleich Prinzip wie Druckhülsen. Die Scheiben sind in axialer Richtung leicht konische. Wird durch Schrauben ein axialer Druck erzeugt, so verspannen sie sich zwischen Welle und Nabe. Je mehr Scheiben man einsetzt umso größere Drehmomenten können übertragen werden. Hierzu muss man einfach die einzelnen Drehmomente je Sternscheibe addieren.
Das konstruktionstechnische Limit liegt bei 16 hintereinander gereihten Scheiben.
- Leichte Montage
- Leichte Demontage
- Hohe realisierbare Drehmomente von bis zu beim Einsatz von 16 Scheiben. Bei einem Wellendurchmesser von
pro Scheibe 
beim Einsatz von 16 Scheiben. Bei einem Wellendurchmesser von 
pro Scheibe 
Konus-Spannelemente
Zu den Konus-Spannelementen (konische Spannelemente) zählen unterschiedliche Ausführungen wie Schrauben oder Spannringe. Dabei werden zwischen Welle und Nabe werden zueinander konische Ringe platziert, die über eine axiale Kraft aufeinander geschoben werden und so eine notwendige Spannkraft erzeugen.
- Hohe realisierbare Drehmomente von bis zu bei einem Wellendurchmesser von .
bei einem Wellendurchmesser von
Was gibt es noch bei uns?
Optimaler Lernerfolg durch tausende Übungsaufgaben
Quizfrage 1
Quizfrage 2
“Wusstest du, dass unter jedem Kursabschnitt eine Vielzahl von verschiedenen interaktiven Übungsaufgaben bereitsteht, mit denen du deinen aktuellen Wissensstand überprüfen kannst?”
Was ist Technikermathe?
Unser Dozent Jan erklärt es dir in nur 2 Minuten!
Oder direkt den > kostenlosen Probekurs < durchstöbern? – Hier findest du Auszüge aus jedem unserer Kurse!
Geballtes Wissen in derzeit 26 Kursen
Hat dir dieses Thema gefallen? – Ja? – Dann schaue dir auch gleich die anderen Themen zu den Kursen
WT3 (Werkstoffprüfung) und
TM1 (Technische Mechanik – Statik) an.
Perfekte Prüfungsvorbereitung für nur 14,90 EUR/Jahr pro Kurs
++ Günstiger geht’s nicht!! ++
Oder direkt Mitglied werden und Zugriff auf alle 26 Kurse (inkl. Webinare + Unterlagen) sichern ab 7,40 EUR/Monat ++ Besser geht’s nicht!! ++
Social Media? - Sind wir dabei!
Dein Technikermathe.de-Team
