Deine Seifenkiste aus dem letzten Video ist schon fast fertig. Aber einige Ideen zur Verbindung der Reifen mit der Welle fehlen dir noch? Dann schauen wir uns das hier an.
Inhaltsübersicht
Was ist eine kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindung?
Bei den kraftschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen werden die Verbindungen über einen Kraftschluss gehalten.
Eine Art dieser Verbindung ist der Pressverband. Dabei wird die Welle, deren Durchmesser ein ganz klein wenig größer ist als der des Loches, in die Nabe hineingepresst. Durch das Einpressen übt nun die Welle Kraft auf die Nabe aus und hält somit die Verbindung.
Auch bei dieser Verbindung musst du prüfen, ob deine vorhandene Fugenpressung in einem zulässigen Bereich liegt. Das heißt also, dass die erforderliche Fugenpressung pFk kleiner als die größte zulässige Flächenpressung pFg sein muss:
pFk < pFg
Deine erforderliche Fugenpressung hängt von der zu übertragenden Kraft ab. Falls eine Längskraft übertragen werden soll, lautet die Formel:
![\[p_{Fk} = \frac{S_H \cdot F_I \cdot K_a}{D_f \cdot \pi \cdot I_F \cdot \mu}\]](https://blog.assets.studyflix.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-dac4144af2c32e98b02a8869b9bd5879_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Für eine Umfangskraft ist die Formel:
![\[p_{Fk} = \frac{S_H \cdot 2 \cdot T \cdot K_a}{{D_f}^2 \cdot \pi \cdot I_F \cdot \mu}\)\]](https://blog.assets.studyflix.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d5bd83e5eb5cf8346802c0f5ef3a4d2e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Die Haftsicherheit SH ist 1,5 bei statischer Belastung und 2 bei wechselnder Belastung. Den Anwendungsfaktor kA kannst du wieder aus Tabelle 3-5 c) herauslesen und den Haftbeiwert μ aus der Tabelle 12-6 a).
Der Fugendurchmesser dF ist der Durchmesser, den die Welle und die Nabe im zusammengefügten Bereich haben. Die Fugenlänge lF ist die Länge, über die Welle und Nabe miteinander verbunden sind.
Jetzt brauchen wir nur noch die zulässige Flächenpressung. Diese ist für das Außenteil und das Innenteil jedoch unterschiedlich. Das Außenteil ist in deinem Fall der Reifen und das Innenteil die Welle.
Für das Außenteil lautet die Formel:
![\[p_{FgA} = \frac{R_{eA}}{S_{FA}} \cdot \frac{1 - Q_A^2}{\sqrt{3}}\]](https://blog.assets.studyflix.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-963a01c48a6e96c142690818e8a2115a_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
und für das Innenteil:
![\[p_{FgI} = \frac{R_{eI}}{S_{FI}} \cdot \frac{2}{\sqrt{3}}\]](https://blog.assets.studyflix.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-bd47e5a437d4a23997dd7df717a0983e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Wenn das Innenteil hohl ist, musst du aber mit dieser Formel rechnen:
![\[p_{FgI} = \frac{R_{eI}}{S_{FI}} \cdot \frac{1 - Q_A^2}{\sqrt{3}}\]](https://blog.assets.studyflix.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-7e0aaafb828cfdf499db9022baa65520_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Dein ReA und ReI rechnest du mit
ReA = ReNA · Kt beziehungsweise ReI = ReNI · Kt
ReN bekommst du wieder aus der Tabelle 1-1 und Kt aus der Tabelle 3-11.
Für die Sicherheit bei duktilen Werkstoffen gilt: SF ist ungefähr zwischen 1 und 1,3. Bei spröden Werkstoffen musst du SF durch SB ersetzen. SB ist dabei ungefähr zwischen 2 und 3.
Deine Durchmesserverhältnisse berechnest du mit:
![\[Q_A = \frac{d_F}{D_{Aa}}\]](https://blog.assets.studyflix.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-4227337db976789108dfcc9306f9619d_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[Q_I = \frac{d_F}{D_{Ii}}\]](https://blog.assets.studyflix.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-9fca7160e206ca1e35dc35e99ef424b4_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Nun weißt du auch, wie du deine zulässige Flächenpressung berechnen kannst. Wenn jetzt noch deine erforderliche Flächenpressung pFk kleiner pFgA und pFgI ist, dann kannst du dir sicher sein, dass deine Seifenkiste auch funktioniert — zumindest was die Räder angeht.
Maschinenelemente verstehen
Die kraftschlüssige Welle Nabe Verbindung gehört zu den Maschinenelementen und ist ein typisches Beispiel für den Aufbau technischer Verbindungen. Wer sich mit Maschinenelementen beschäftigt, ordnet Bauteile wie Wellen, Naben, Lager oder Schrauben nach ihrer Aufgabe in einer Konstruktion. Dabei wird klar, wie Kräfte und Drehmomente in Maschinen sicher übertragen werden. Im Wirtschaftsbereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.
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