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Maschinenelemente 2 - Formänderung bei dynamischem Verhalten

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Maschinenelemente 2

Formänderung bei dynamischem Verhalten

Die Formänderungen bei Wellen sind zwar im geringen Umfang zulässig, können aber beim Überschreiten eines Grenzwertes verheerenden Folgen, bis hin zum Bauteilversagen, haben. Daher werden auch hier Anforderungen bezüglich der Wellendurchbiegung und der Wellenverdrehung formuliert, auf die wir im Rahmen diese Kurses kurz eingehen.

Wellendurchbiegung

Zur Gewährleistung der Betriebsfähigkeit legt man je nach Konstruktion einen Maximalwert $ w $ für die Wellendurchbiegung fest. 

Nachfolgend sehen Sie zwei Auslegungsbeispiele:

Beispiel

Für die Welle eines Elektromotors gilt: Maximale Wellendurchbiegung $ w < 30 $ % des umgebenden Luftspalts.

Beispiel

Für den Zahneingriff einer Welle in einem Getriebe gilt: $ w < 0,02 mm $ %

Hält man sich nicht an diese Maximalwerte, führt dies im besten Fall zu Geräuschemissionen und im schlechteren und wahrscheinlicheren Fall zu Verschleiß und letztlich zum Bauteilversagen

Wellenverdrehung

Neben der Durchbiegung stellt die Wellenverdrehung eine weitere Formänderung dar, die es zu limitieren gilt. Der Grenzwert richtet sich auch hier nach dem Verwendungszweck. 

Auslegungsbeispiel Fahrwerksantrieb:

Beispiel

Für einen Fahrwerksantrieb gilt: Maximale Wellenverdrehung $ \delta \varphi = \frac{0,3 °}{1000 mm} $