Schutznuten
(67)Die Passfeder ist eine am häufigsten aus Metall bestehende Komponente, die verwendet wird, um ein rotierendes Teil einer Maschine mit der Welle zu verbinden. Sie wird typischerweise verwendet, um eine Relativdrehung zwischen den beiden Teilen zu verhindern, und kann ein Drehmoment übertragen. Das rotierende Element (z. B. eine Riemenscheibe, ein Zahnrad) und die Welle sollten eine Buchse und eine Keilnut für das ordnungsgemäße Funktionieren des Wellenkeils haben. In der Welle ist ein vorgeschnittenes Loch und in der Nabe ist eine ähnliche Nut vorgesehen, und in diesen Raum werden normalerweise die Sicherungselemente eingesetzt, um die beiden Teile dauerhaft zu verbinden. Das gesamte System ist als Keilverbindung bekannt und kann eine axiale Relativbewegung zwischen den beiden Teilen bereitstellen.
Zusammenfassend bilden die Passfeder und die Passfedernut eine Passfederverbindung, die die Nabe und die Welle sichert, indem sie eine Relativbewegung zwischen der Kraftübertragungswelle und der zugehörigen Komponente verhindert. Zahnräder, Riemenscheiben oder Kettenräder werden beispielsweise durch eine Passfeder fest mit der Antriebswelle verbunden. Es gibt fünf Haupttypen von Winkelschlüsseln: versenkt, Sattel, tangential, rund und verzahnt
Passfedern – Formen und Materialien.
Dies sind die Elemente, die in die Keilnuten sowohl der Welle als auch des befestigten Elements in der Maschine passen. Ein eingeführtes Stück Stahl wird in halber Dicke in den Schaft eingelassen, wobei das Maß von der Seite des Schlüssels genommen wird.
Es gibt einige der am häufigsten verwendeten Arten von Passfedern:
- Rechteckige Passfedern sind meistens ein Stück Metall mit Quaderform
- Abgerundete Passfedern sind quaderförmig, aber an den Enden abgerundet
- Prismatische Einlässe mit einem Loch, das eine zusätzliche Verbindung von Elementen mit Schrauben ermöglicht, wodurch diese Art der Verbindung verstärkt wird.
Jede Passfederart ist zusätzlich in Kategorien unterteilt, und diejenigen mit einer Öffnung können beispielsweise abgeschnitten mit einem Loch, abgeschnitten mir zwei Löchern, abgerundet mit einem Loch usw. sein.
Diese Elemente können aus verschiedenen Materialien bestehen. Grundsätzlich bestehen sie jedoch aus Kohlenstoffstahl oder Edelstahl, können aber auch aus Messing, Kupfer, Aluminium, Monel und sogar Nylon hergestellt werden, aber die hohe Verfügbarkeit von Stahl und seine Eigenschaften machen ihn zum am häufigsten verwendeten bei der Herstellung von Passfedern. Der Stahl AISI 316 ist auch für Marineanwendungen vorbereitet.
Normungssysteme für Passfedern - die Norm DIN 6885 und andere
Die Abmessungen der prismatischen Passfedern und der Nuten dafür sind in Polen durch zwei Normen genau definiert:
- PN-70/M-85005
- DIN 6885
Nach polnischer Norm wird die Passfeder durch Angabe des Passfedertyps und ihrer Abmessungen gekennzeichnet: Breite b, Höhe h und Länge l, getrennt durch das x-Zeichen.
Außerdem gibt es unter anderem den British Standard BS 4235: Teil 1: 1972 (1986) für quadratische und rechteckige Passfedern und Keilnuten.
Es gibt drei Passungsklassen für quadratische und rechteckige Passfedern und Nuten, gekennzeichnet als frei, normal und geschlossen. Eine freie Passung wird verwendet, wenn die Anwendung erfordert, dass die Montagenabe über eine Keilnut gleitet; normale Passung wird verwendet, wenn ein Keil in eine Keilnut mit einer minimalen Anzahl von Passungen eingeführt werden soll, die für Montagearbeiten in der Massenproduktion erforderlich sein können; und enge Passung wird verwendet, wenn eine exakte Passung des Schlüssels unter den maximalen Materialbedingungen erforderlich ist, die mit der Auswahl von Komponenten verbunden sein können.
Die Norm sieht keine Fehlausrichtung oder einen Versatz vor, der größer ist als der, der in den Maßtoleranzen berücksichtigt werden kann. Wenn die Baugruppe stark belastet werden soll, soll es überprüft werden, dass die kumulative Wirkung von Fehlausrichtung oder Fehlausrichtung oder beidem den Keil nicht daran hindert, zufriedenstellend zu sitzen. Sofern nicht anders angegeben, werden Passfedern, die dieser Norm entsprechen, aus Stahl hergestellt, der gemäß BS 970 mit einer Zugfestigkeit von nicht weniger als 550 MN/m2 im fertigen Zustand hergestellt wurde.
Die Auswahl der Passfeder ist entscheidend, um einen vorzeitigen Ausfall der Passfederverbindungen zu vermeiden. Lesen Sie vor der Auswahl die detaillierten Regeln für die Auswahl der Passfeder und die Gestaltung der Passfedernut, um zu verstehen, wie sowohl die Scher- als auch die Druckspannung auf der Passfeder berechnet werden. Es gibt viele kritische Faktoren, wie z. B. Material, Art der Belastung, korrekte Passung usw., die bei der Konstruktion und Herstellung einer Passfedernut berücksichtigt werden müssen, damit diese Sicherheitsmerkmale funktionieren. Es sind die in den Normen enthaltenen Maßtabellen, die die Auswahl der geeigneten Parameter dieser Elemente erleichtern.
Prismatische Passfedern, ein prismatischer Keil und imperiale prismatische Passfedern
Die Prismenpassfedern ist ein Passfederelement zur Verbindung der Nabe mit der Welle. Dies sind die häufigsten Verbindungsarten dieser Art von Elementen, die sowohl in zylindrischen als auch in konischen Verbindungen verwendet werden. Sie bestehen aus Stahl mit minimaler Zugfestigkeit. Die Verwendung einer Passfeder hat verschiedene Vor- und Nachteile. Achten Sie daher auf die feinsten Details des gesamten Designs, um die Eignung einer Passfederverbindung zu bewerten.
Nach den meisten Normen werden die Abmessungen der Rillen in Millimetern angegeben, es gibt aber auch solche, deren Größe in Zoll angegeben ist. Wenn Sie ein bestimmtes Produkt kaufen, lohnt es sich, auf die Einheiten zu achten, in denen seine Größe angegeben ist.
Passfedern ohne Verjüngung werden einfach als Passfedern bezeichnet, während eine Nut mit Verjüngung auch als Keil bezeichnet wird.
Vorteile von Passfederverbindungen
- Günstige Produktionskosten und hohe Verfügbarkeit;
- Gut standardisiert (ISO, BS, DIN und ANSI);
- Drehmomentübertragung von mittel bis hoch;
- Einfach zu montieren und zu demontieren, daher einfach wiederzuverwenden.
Nachteile der Passfederverbindung
- Nicht geeignet für Lasten und Stöße mit variabler Richtung;
- Axiale Verschiebung der Nabe möglich, sofern nicht durch ein zusätzliches Element wie Stellschraube oder Sicherungsringe blockiert;
- Im Laufe der Zeit kann es sehr schwierig werden, den demontierten Stecker zu demontieren;
- Passfedern führen aufgrund einer Kerbwirkung zu einem Belastungspunkt und verringern die Festigkeit der Welle;
- Führt eine Unwucht der Welle ein;
- Tragfähigkeitsanalyse und Toleranzstapel schwierig zu berechnen und zu kombinieren, daher sind die Passfederverbindungen überdimensioniert;
- Benötigt eine Verriegelung zur Übertragung der Axialkraft.
Prismatische Passfeder DIN 6885
Dies sind alles Produkte nach der Norm DIN 6885. Es handelt sich um eine Norm des Deutschen Instituts für Normung und derzeit ist die Version mit der vollständigen Bezeichnung DIN 6885-1:2021 in Kraft, die von den Herstellern am häufigsten verwendete Norm der bei TME verkauften Passfedern. Auch in diesem Fall erlaubt die verfügbare Spezifikation, je nach Anpassungsbedarf die passende Passfeder auszuwählen, denn die Maße nach DIN-Norm gehen ebenfalls von 2 Passungsarten aus: Presspassung P9 und Spielpassung JS9 bzw. N9.
Passfedern und ihre Passung
Die Passfeder ist ein prismatisches Element, das eng an seinen Seitenflächen anliegt. Da die Passfeder keinen Druck auf die Radialflächen der Radnabe und der Welle ausübt, kann sie nicht zur Zentrierung dieser beiden Elemente verwendet werden. Passfederverbindungen sind in der Regel ruhende Verbindungen, es ist jedoch möglich, sie als bewegliche Verbindung (Radnabenbewegung entlang des Wellenzapfens) arbeiten zu lassen. Bei Stillstand-Anschlüssen wird an den Flanken die Passung h6/P9 für Nabe und Welle verwendet. Für bewegliche Verbindungen werden an den Flanken h6/D10 für die Nabe und h6/H9 für die Welle verwendet.
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