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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

Hier klicken zum AusklappenIn vielen Fällen wird ein Rutschen des Keils hingenommen und bei der Auslegung der Verbindung nach den Berechnungsgrundsätzen 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, schaue dir bitte die Abbildung unten an. Im ersten Bild ist eine Keilverbindung einer Zweipunktanlage dargestellt.

Varianten einer Keilverbindung
Varianten einer Keilverbindung

 

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

Merke

Hier klicken zum AusklappenMan bezeichnet ein unrundes Laufen von Welle und Nabe als Exzentrizität

Eine ähnlich unbefriedigende Nutzung des Umfang liefert die Dreipunktanlage (s. Abb.).

Methode

Hier klicken zum AusklappenAbschließend: Konstruiere niemals eine Kombination von Form - und Reibschluss. Es ist im Betrieb unklar welches Übertragungsprinzip letztlich genutzt wird.