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Maschinenelemente 1 - Keilverbindungen

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Maschinenelemente 1

Keilverbindungen

Als abschließendes Thema behandeln wir die Keilverbindung. Keilverbindungen gehören im Gegensatz zu Passfederverbindungen, die dieser Verbindungsart sehr ähnlich zu sein scheint, der Gruppe der Reibschlussverbindungen an.

Keilverbindung
Keilverbindung mit Zweipunktanlage

Die Normalkraft $ F_N $ wird, wie in der nächsten Abbildung dargestellt, durch Eintreiben mit einem Hammer über eine Keilfläche erzeugt. 

Schema einer Keilverbindung
Schema einer Keilverbindung

In den markierten Bereichen wird durch das Eintreiben die notwendige Flächenpressung erzeugt. 

Merke

In vielen Fällen wird ein Rutschen des Keils hingenommen und bei der Auslegung nach den Grundlagen für Passfedern gerechnet. 

Vorteile einer Keilverbindung

  • Die Verbindung ist leicht zu montieren,
  • Vollkommen unempfindlich gegenüber Schmutz. 

Nachteile einer Keilverbindung

  • Hohe Pressungen notwendig
  • Mit Kerben kombinierte Beanspruchung
  • Unzureichende Nutzung des Umfangs bei einer Welle-Nabe-Verbindung.

Um den letzten Punkt besser nachvollziehen zu können, schauen Sie sich bitte die Abbildung unten an. Im ersten Bild ist eine Keilverbindung einer Zweipunktanlage dargestellt.

Keilverbindungsvarianten
Keilverbindungsvarianten

Durch den Spalt treten zwei Probleme auf. Erstens kann der Spaltbereich nicht für eine Kraftübertragung genutzt werden und zweitens haben die Welle und Nabe nicht mehr den gleichen Mittelpunkt und laufen daher unrund. 

Merke

Man bezeichnet ein unrundes Laufen von Welle und Nabe als Exzentrizität

Eine ähnlich unbefriedigende Nutzung des Umfang liefert die Dreipunktanlage [s. Abb.]

Methode

Abschließend: Konstruieren Sie niemals eine Kombination von Form - und Reibschluss. Es ist nämlich im Betrieb unklar welches Übertragungsprinzip letztlich genutzt wird.