Die Biegebeanspruchung entsteht durch die Gewichtskraft der auf der Welle befestigten Teile (Zahnräder, Riemenscheiben, Schwungräder und dgl.) und durch die einseitig wirkenden Kräfte (Zahnkraft, Riemenzug u. Ä.). Die Größe des Drehmoments hängt von der zu übertragenden Leistung und der Drehzahl pro Minute ab. Biegung und Verdrehung sind bei Wellen Wechselbeanspruchungen. Sie werden daher auf Dauerfestigkeit, weniger auf statische Festigkeit berechnet. Werkstoffe. Für gering beanspruchte Teile ohne Durchfederung und ohne wesentlichen Verschleiß an der Laufstelle genügt S275JR; für höher beanspruchte Triebwerksteile und wenn aus Verschleißrücksichten ein härterer Werkstoff gewählt werden muss, verwendet man E295. Für hohe Beanspruchungen sind E335 und E360 geeignet, da man diese Stähle vergüten und oberflächenhärten kann. Sehr hoch beanspruchte Wellen, wie Kurbel-, Nocken-, Differential-, Vorlege- und Gelenkwellen, werden vorwiegend aus Einsatzstählen, z. B. C15, 15Cr3, 16MnCr5, und Vergütungsstählen, z. B. C22, C35, C45, 40Mn4, 37MnSi5, 34Cr4, 34CrMo4, hergestellt. Lieferform: Blanker Rundstahl, gezogen, gedreht oder geschliffen, Freiformschmiedestücke und Gesenkschmiedestücke. Wellenform. Hier ist der Einfluss der Kerbstellen und die Kerbwirkung zu berücksichtigen (Bild 12.5). Kerbstellen an Wellen sind Radien, Einstiche, Nuten, Rillen, aufgekeilte oder aufgepresste Naben, Querlöcher (z. B. Schmierbohrungen), Gewinde u. a. Die Kerbstellen ergeben eine erhöhte Kerbempfindlichkeit und setzen die Dauerfestigkeit erheblich herab. Zum Erhöhen der Dauerfestigkeit und Abbau der Kerbwirkung an abgesetzten Wellen sollen Rundungen möglichst glatt ausgeführt werden, z. B. kaltgewalzt bzw. gerollt oder prägepoliert. Die Kerbempfindlichkeit steigt mit zunehmender Bruchfestigkeit. Wellen aus hochwertigen Werkstoffen sind daher besonders sorgfältig zu gestalten und riefenfrei zu bearbeiten. Bei allen Querschnittsübergängen und Schultern an Bunden sind ausreichend große Rundungen (Bild 12.6), sorgfältig eingestochene Rillen oder Freistiche (Bild 12.7) vorzusehen. Oberflächenbeschaffenheit. Die Dauerfestigkeit ist von der Güte der Wellenoberfläche (feinstbearbeitet, geschliffen, mit Walzhaut usw.) und von den Korrosionseinflüssen abhängig. Bild 12.5 Kerbwirkung a) b) c) Bild 12.6 Zweckmäßige Übergangsstellen bei abgesetzten Wellen Nach Möglichkeit sind große und glatte Übergangsradien auszuführen: a) Richtwerte für die Rundung b) Richtwerte für die Korbbogenrundung c) Wenn es die Konstruktion erlaubt, sind kegelförmige Übergänge äußerst günstig, Übergangswinkel α = 15°, R = d/5 12 Achsen, Wellen und Spindeln 141 Die Werte der Dauerfestigkeit für Wellen sind abhängig von Wellenform und Oberflächenbeschaffenheit. MUSTER
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