Beschreibung

In der Antriebstechnik übernehmen Welle-Nabe-Verbindungen eine wichtige Rolle. Sie sind das Verbindungselement zwischen der Welle und den auf der Welle befestigten Maschinenelementen wie z.B. Zahnrad oder Riemenscheibe. Die Hauptfunktion ist die Übertragung von Drehmoment und Leistung. Die Welle-Nabe-Verbindungen werden in drei Gruppen aufgeteilt: formschlüssige, kraftschlüssige, stoffschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen und Kombinationen hieraus.

Aufbau

Bei der formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung werden die Bauteile durch entsprechend geformter Elemente wie z.B. eine Keilwelle oder ein weiteres Bauteil wie z.B. eine Passfeder hergestellt. Leistung und Drehmoment werden über Flächenpressung übertragen.

Bei der kraftschlüssigen oder auch reibschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung werden die Bauteile gegeneinander mit Hilfe von Spannschrauben und Spannelementen verspannt. Leistung und Drehmoment werden durch die Reibkraft übertragen.

Bei stoffschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung wird die Verbindung durch Kleben, Löten oder Schweißen hergestellt. Diese Art der Verbindung wird eher selten eingesetzt.

Einsatzbereiche

Die Einsatzbereiche von Welle-Nabe-Verbindungen sind zahlreich und reichen von der Herstellung von Motoren und Getrieben über Werkzeugmaschinen, Druckmaschinen, Papiermaschinen, Verpackungsmaschinen, Nahrungsmittelmaschinen, Windkraftanlagen, Fördertechnik bis hin zur Fahrzeugtechnik und Bahntechnik. Kurz gesagt sie sind in der Antriebstechnik nicht wegzudenken.

ASK-Welle-Nabe-Verbindungen

Unsere ASK-Welle-Nabe-Verbindungen sind kraftschlüssige Verbindungen sogenannte Konus-Spannelemente. Sowohl Konus-Spannelemente als auch Schrumpfscheiben können im Vergleich zu formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen mit Passfedern, höhere Drehmomente übertragen. Die Welle wird durch die Bohrung und die Nabe über den Außendurchmesser der Welle-Nabe-Verbindung geschoben. Durch das Anziehen der Schrauben wird die Welle-Nabe-Verbindung über die konische Form mit der Nabe verpresst. Es entsteht eine kraftschlüssige Verbindung. Bei kraftschlüssigen Verbindungen im Vergleich zu formschlüssigen Verbindungen ergeben sich folgende Vorteile:

  • HÖHERE ÜBERTRAGBARE MOMENTE (KRÄFTE)
  • SEHR GUTE RUNDLAUFEIGENSCHAFTEN DURCH VERMEIDUNG VON UNWUCHTEN
  • SELBSTZENTRIEREND
  • SPIELFREI
  • EINFACHE MONTAGE UND DEMONTAGE
  • KEINE ZUSÄTZLICHE BEARBEITUNG DER WELLE NOTWENDIG (ZUSÄTZLICHE ELEMENTE WIE Z.B. PASSFEDERN SIND NICHT NOTWENDIG)
  • SEHR GERINGE KERBWIRKUNG

Technische Grundlagen

der ASK-Welle-Nabe-Verbindungen

 

ASK-Welle-Nabe-Verbindungen sind Maschinenelemente mit denen Naben auf Wellen befestigt werden können. Die Kräfte und Momente werden kraftschlüssig übertragen. Die Verbindungen sind lösbar und können axiale Kräfte und Drehmomente übertragen. Die erforderliche Klemmkraft wird durch axiales verschieben konischer Ringe im Spalt zwischen Welle und Nabe erzeugt.

Die Höhe der übertragbaren Kräfte hängt unter anderem ab von der zulässigen Flächenpressung, dem Reibwert und dem Anzugsmoment der Spannschrauben.

Bauarten

          ASK 110                                        ASK 130                            ASK 131                      ASK 132

              ASK 133                                  ASK 134                                  ASK 200                      ASK 300

 

Der Unterschied zwischen den Bauformen sind die Anlagefläche für die Nabe (ASK 131, 133 und 134) und die erforderliche Größe des Ringspaltes zwischen Welle und Nabe. Die Kräfte / Drehmomente, die übertragen werden können, hängen ab von der Reibfläche, der Anzahl und Größe der Spannschrauben.

Auslegung

In den Datenblättern werden für jede Verbindung die Anzugsmomente der Schrauben und die daraus resultierende maximale axiale Kraft oder das maximale übertragbare Drehmoment angegeben.

Die angegebenen Werte berechnen sich aus der durch die Schraubenvorspannung resultierenden Flächenpressung. Diese in Kombination mit den Reibwerten ergeben eine maximale Kraft, die übertragen werden kann. Die maximale axiale Kraft kann nur übertragen werden, wenn das Drehmoment = 0 ist und das maximale Drehmoment nur wenn die axiale Kraft = 0 ist.  

Bei Kombinationen von axialer Kraft und Drehmoment muss die sich daraus resultierende Kraft berechnet werden, sie muss kleiner sein als die maximal übertragbare Reibkraft. Diese ergibt sich aus der Flächenpressung und den Reibwerten.

 

Die Angaben für die maximale axiale Kraft oder das maximale Drehmoment gelten für ideale Bedingungen.

Im Betrieb müssen die Kräfte deutlich darunter liegen. Unter anderem müssen durch entsprechende Sicherheitsabschläge die folgenden Betriebsbedingungen berücksichtigt werden:
 

  • Anfahrmomente
  • Stöße
  • Erschütterungen Vibrationen
  • Setzung / Glättung der Oberfläche
  • wechselnde Lastrichtung

 

Die Vorspannkraft der Schrauben kann durch Setzung nachlassen, es empfiehlt sich in jedem Fall eine regelmäßige Kontrolle der Anzugsmomente.

Download Wartungsanleitung
Welle-Nabe-Verbindungen

PDF