Wellen und Achsen

Wellen und Achsen haben die primäre Aufgabe drehende oder schwingende Maschinenteile zu lagern. Zu diesen Maschinenteilen zählen Gelenke, Rollen, Zahnräder und Räder. 

Nachfolgend siehst du zwei Abbildungen von Wellen. In der ersten Abbildung ist eine eingebaute Welle dargestellt und in der zweiten Abbildung ein Wellenstück mit unterschiedlichen Querschnittsübergängen.

Insgesamt lassen sich drei Hauptaufgaben von Wellen und Achsen nennen:

1. Bewegung übertragen
2. Energie leiten
3. Kraftgrößen leiten $ \rightarrow $ Normalkräfte, Querkräfte, Biegemomente, Torsionsmoment

Die Wellen und die Achsen lassen dabei besonders in Bezug auf ihre Hauptfunktion unterscheiden. 

Achsen

Ferner unterscheiden sich Achsen nach ihrer Einbauart:

• feststehende Achsen $ \rightarrow $ Achse, Bolzen
• umlaufende Achsen $ \rightarrow $ Achse

Dabei sind beide entsprechend ihrer Funktion durch Querkräfte oder Biegemomente statisch oder dynamisch beansprucht.

In der nächsten Abbildung siehst du das Schnittbild einer Achse.

Der zugehörige Kraft- und Momentenverlauf ist in der nächsten Abbildung dargestellt.

Die kritischen Punkte sind in der obigen Abbildung eingezeichnet. Hier ist ein Bauteilversagen am wahrscheinlichsten.

Wellen

Neben diesen Aufgaben übernehmen Wellen Abstützungsaufgaben inklusive der Leitung von Querkräften und Biegemomenten sowie Normalkräften. Zudem sind Wellen immer drehbeweglich konstruiert und unterliegen Torsionsbelastungen sowie Biegungen. Die Belastung durch Quer- und Längskräfte ist zwar vorhanden, aber vernachlässigbar klein.