Passfeder-Rechner

Passfedern nach DIN 6885-1 / ISO 773: Passfedergröße für die Welle, Flächenpressung an den Nutflanken von Welle und Nabe, Scherung der Passfeder, die für ein Drehmoment erforderliche Länge und das übertragbare Drehmoment. Eine oder zwei Passfedern, Naben aus Stahl oder Grauguss, Anwendungsfaktor.

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N·m
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Passfederform
Anzahl Passfedern
Schwächstes Teil (Welle, Passfeder oder Nabe)
Methode und AnnahmenMethode: Gleichmäßige Flächenpressung über die tragende Passfederlänge, tragende Höhen h − t1 (Nabe) und t1 (Welle) ohne Fasenabzug (vereinfacht nach DIN 6892 Methode C, wie im Roloff/Matek); Passfedermaße nach DIN 6885-1 / ISO 773Grundlage: Zulässige Pressung 0,9·Re des schwächsten Teils; Naben aus Grauguss ≈ 0,5·Rm (eine vorsichtige Wahl dieser Website; DIN 6892 selbst verwendet fS·Rm mit fS = 2,0); Scherung der Passfeder 0,5·Re, wobei die Passfeder als das schwächere von gewähltem Teil und C45 (355 MPa) angesetzt wird; Anwendungsfaktor KA auf das Drehmoment; zwei Passfedern mit Traganteil 0,75; tragende Länge bis höchstens 1,3·d angerechnetGrenzen: Nur Methode C: nicht für wechselnde oder umlaufende Drehmomente (dafür DIN 6892 Methode B); keine Lastspitzenfaktoren; ein Grenzwert für alle Teile statt fS je Teil nach DIN; keine Prüfung der Mindestlänge nach DIN 6885 für die Größe; keine Dauerfestigkeit der Passfedernut; keine Keile oder ScheibenfedernNormen und Quellen: DIN 6885-1 · ISO 773 · DIN 6892Formeln · So wurde dieser Rechner geprüft · TorqueMath v2.5

Passfedern DIN 6885-1 um Ihren Wellendurchmesser

Wellen-Ø über – bisPassfeder b × hWellennut t1Nabennut t2Erforderliche LängeMoment bei Ihrer Länge

So wird gerechnet

Die Passfeder überträgt das Drehmoment als Kraft auf ihre Seitenflächen am Wellenradius. Die Flanke, die in die Nabe ragt, ist niedriger als die in der Welle (h − t1 gegenüber t1); deshalb hat meist die Nabenseite die höhere Flächenpressung und bestimmt die Passfederlänge. Die Scherung der Passfeder selbst ist selten kritisch.

Kraft am Wellenumfang F = 2·T·KA / d Flächenpressung Nabe p_Nabe = F / ((h − t1) · l_eff · i · φ) Flächenpressung Welle p_Welle = F / (t1 · l_eff · i · φ) Scherspannung Passfeder τ = F / (b · l_eff · i · φ) Tragende Länge l_eff = l − b (rundstirnig, Form A), l − b/2 (einseitig rund, Form C), l (geradstirnig, Form B) Traganteil φ = 1 bei einer Passfeder, 0,75 bei zwei um 180° versetzten Zulässige Pressung p_zul = 0,9 · Re des schwächsten Teils (Stahl); 0,9 · ~ 0,5·Rm bei Grauguss; zulässige Scherung 0,5 · Re der Passfeder

Passfedermaße nach DIN 6885-1 (für b × h identisch mit ISO 773; Nuttiefen t1 / t2 für die hohe Form). Der Pressungsnachweis folgt dem vereinfachten Verfahren der DIN 6892 (Methode C), wie im Roloff/Matek: gleichmäßige Pressung über die tragende Flanke. Passfedern länger als etwa 1,3·d tragen nicht mehr, weil sich die Welle entlang der Passfeder verdreht; verwenden Sie dann zwei Passfedern oder eine Keilwelle. Die Dauerfestigkeit der Welle an der Passfedernut wird gesondert im Wellenrechner geprüft (Kf, Kfs).

Dieser Rechner legt eine Passfeder nach DIN 6885-1 / ISO 773 für eine Welle-Nabe-Verbindung aus. Geben Sie Wellendurchmesser, Drehmoment, Passfederlänge und Anwendungsfaktor ein und wählen Sie die Passfederform, eine oder zwei Passfedern und den schwächsten Werkstoff. Er wählt die Normpassfeder für den Durchmesser und liefert die Flächenpressung an den Nutflanken von Nabe und Welle, die Scherspannung in der Passfeder, die für das Drehmoment erforderliche Länge und das Drehmoment, das Ihre Passfeder übertragen kann, dazu eine Tabelle der benachbarten Passfedergrößen.

Rechenbeispiel: 300 N·m über eine Welle Ø40 mm in eine Nabe aus C45

  1. Welle Ø40 mm, Drehmoment 300 N·m, Anwendungsfaktor KA 1,25, eine rundstirnige Passfeder (Form A) mit 50 mm Länge, schwächstes Teil C45 (Re 305 MPa).
  2. DIN 6885-1 für Wellen über 38 bis 44 mm: Passfeder 12 × 8 mm, Wellennuttiefe t1 = 5,0 mm, Nabennuttiefe t2 = 3,3 mm.
  3. Kraft am Wellenumfang: F = 2·T·KA/d = 2 × 300 000 × 1,25 / 40 = 18 750 N. Tragende Länge l − b = 50 − 12 = 38 mm.
  4. Nabenseite: p = F / ((h − t1)·l_eff) = 18 750 / (3 × 38) = 164 MPa. Wellenseite: 18 750 / (5 × 38) = 98,7 MPa. Scherung der Passfeder: 18 750 / (12 × 38) = 41,1 MPa.
  5. Zulässige Pressung 0,9 × 305 = 275 MPa, die Nabenseite ist also zu 60 % ausgelastet. Die erforderliche Länge beträgt 18 750 / (3 × 275) + 12 = 35 mm, und die 50 mm lange Passfeder kann etwa 500 N·m übertragen.

Eine Passfeder 12 × 8 × 50 mm überträgt 300 N·m mit Stoßanteil bei 60 % der zulässigen Flächenpressung an der Nabenflanke, die maßgebend ist. Die nächste Normlänge nach DIN 6885, 36 mm, würde gerade reichen; 50 mm bieten Reserve, ohne die sinnvolle Grenze von 1,3 × d zu überschreiten.

Häufige Fragen

Wie wähle ich die Passfedergröße für eine Welle?

Breite und Höhe der Passfeder sind in DIN 6885-1 und ISO 773 nach dem Wellendurchmesser genormt, zum Beispiel 12 × 8 mm für Wellen über 38 bis 44 mm. Die Berechnung bestimmt dann die Länge: Das Drehmoment geteilt durch den Wellenradius ergibt die Kraft auf die Passfederflanke, und die Flächenpressung muss unter dem zulässigen Wert des schwächsten Teils bleiben.

Warum versagt meist die Nabenseite der Passfedernut zuerst?

Die Passfeder sitzt tiefer in der Welle (t1), als sie in die Nabe ragt (h − t1); die Flankenfläche in der Nabe ist daher kleiner und die Pressung höher. Naben bestehen außerdem oft aus einem weicheren Werkstoff wie Grauguss, was die zulässige Pressung weiter senkt.

Was ist die tragende Länge einer Passfeder?

Nur der gerade Teil der Flanke trägt. Bei rundstirnigen Passfedern (Form A) ist die tragende Länge die Gesamtlänge minus Passfederbreite; bei einseitig runden Passfedern (Form C) die Gesamtlänge minus halbe Breite; geradstirnige Passfedern (Form B) tragen auf voller Länge.

Ist eine längere Passfeder immer tragfähiger?

Nein. Ab etwa dem 1,3-fachen Wellendurchmesser verdreht sich die Welle entlang der Passfeder, sodass das vom Lastangriff entfernte Ende kaum mitträgt. Für höhere Drehmomente verwenden Sie zwei um 180° versetzte Passfedern (mit Traganteil 0,75 gerechnet), eine Keilwelle oder einen Pressverband.

Mit welcher zulässigen Flächenpressung rechne ich bei einer Passfeder?

Eine verbreitete vereinfachte Regel (DIN 6892 Methode C, Roloff/Matek) ist bei Stahl etwa das 0,9-fache der Streckgrenze des schwächsten Teils, mit einem Anwendungsfaktor auf das Drehmoment. Spröde Graugussnaben werden hier auf etwa die halbe Zugfestigkeit begrenzt, eine vorsichtige Wahl (DIN 6892 selbst lässt mehr zu). Passfedernuten senken außerdem die Dauerfestigkeit der Welle, die gesondert nachgewiesen werden muss.

Schwächt eine Passfeder die Welle?

Ja. Die Passfedernut ist eine Kerbe: Bei einer mit dem Schaftfräser gefrästen Nut beträgt die Kerbwirkungszahl etwa 2 bei Biegung und fast 3 bei Torsion. Verwenden Sie diese Werte für Kf und Kfs im Dauerfestigkeitsteil des Wellenrechners.

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