12 Passfeder nach DIN 6892 (2024)

Kapitel12
Passfeder nach DIN 6892

12.1 Allgemeines

Die Passfederverbindung ist eine mittelbare formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung. Die Drehmomentübertragungerfolgt mittelbar von der Welle auf die Nabe über einen Mitnehmer, die Passfeder. Der hauptsächlicheEinsatzzweck für Passfederverbindungen ist das Übertragen von statischen / quasistatischen Drehmomenten.Die Passfederverbindung wird mit Einschränkungen auch bei schwellenden und wechselnden Drehmomenteneingesetzt. Ihre Anwendung findet man insbesondere dann, wenn eine gute Montierbarkeit und spätereDemontage der Welle-Nabe-Verbindung (z.B. Austausch oder Instandsetzung) gefordert oder notwendig ist.Das Abscheren der Passfeder kommt sehr selten und dann nur bei Überlasten vor. Der in zahlreichenDauerversuchen mit Passfederverbindungen nachgewiesene Schwingungsverschleiß infolge Umlaufbiegungund/oder schwingender Torsion ist meist der entscheidende Schädigungsmechanismus, der zum Versagen derWelle-Nabe-Verbindung führt.

Beim Festigkeitsnachweis von Passfederverbindungen ist es erforderlich, die folgenden Kriterien zuüberprüfen:

• Flächenpressung an Welle, Passfeder und Nabe
• Gestaltfestigkeit der Welle für
• Torsionsbeanspruchung, in der Regel (quasi-)statisch;
• Biegebeanspruchung, in der Regel dynamisch;
• Berücksichtigung der Kerbwirkung; dies erfolgt üblicherweise in der Wellenfestigkeitsberechnungnach DIN 743.
• Gestaltfestigkeit der Nabe

Die DIN 6892 unterscheidet verschiedene Methoden für Festigkeitsnachweise für Passfederverbindungen:Methode A, B und C. Die Methoden B und C gemäß Norm sind integriert und stehen für die Berechnung zurAuswahl.

Methode A

Es handelt sich hierbei um einen experimentellen Festigkeitsnachweis am Bauteil unter Praxisbedingungenund/oder um eine umfassende rechnerische Beanspruchungsanalyse der kompletten Passfederverbindung,bestehend aus Welle, Passfeder und Nabe.

Methode B

Die Auslegung erfolgt aufgrund einer genaueren Berücksichtigung der auftretenden Flächenpressungen.Außerdem wird ein Festigkeitsnachweis für die Welle nach dem Nennspannungskonzept durchgeführt.

Methode C

Überschlägige Berechnung der Flächenpressungen und daraus resultierender Abschätzung für dieWellenbeanspruchung.

12.2 Anwendungsbereich der DIN 6892

Die Berechnung erfolgt nach DIN 6892. Die DIN definiert einen Anwendungsbereich:

• nur für metallische Werkstoffe
• Geometrie und Passfederlängen nach DIN 6885
• für die Wellenfestigkeit ist DIN 743 zu beachten, Gestaltung der Nabe sowie der Nabenwandstärkesind ebenfalls zu beachten
• überwiegend für im Maschinenbau angewandte Passfederverbindungen im Temperaturbereich-40 C
  bis 150 C

12.3 Passfederformen

Für die Berechnung stehen die Passfedergeometriedaten nach DIN 6885-1, DIN 6885-2 und DIN 6885-3inklusive der genormten Längen der Passfedern zur Verfügung. Aus der Normlänge und der gewähltenPassfederform wird automatisch die tragende Länge für die Berechnung ermittelt. Zur Auswahl stehen diePassfederformen A bis J.

Die tragende Passfederlänge berechnet sich für die verschiedenen Passfederformen wie folgt:

• Rundstirnige Passfederformen (Formen A, E, C) gilt:

  

• Geradstirnige Passfederformen (Formen B, D, F, G, H, J) gilt:

  

• Kombinierte Passfederform (AB) gilt:

  

tragende Länge

Normlänge

Breite

Die eigene Definition der Passfedergeometrie und tragenden Längen ist für Sonderpassfedern ebenfalls möglich(siehe Kapitel 12.20 „Eingabe von Sonderpassfedern“). Die unterschiedlichen Nuttiefen in Welle und Nabesowie der Kantenbruch der Passfeder werden bei der Berechnung berücksichtigt. Bei Methode Bfließen zusätzlich der Kantenbruch an der Wellen- und an der Nabennut mit in die Berechnungein.

Werden die tragenden Längen auf manuelle Eingabe gestellt, so kann beispielsweise die tragende Länge der Nabennut auch kleiner als der Passfeder ausgeführt werden. Laut DIN 6892 darf in diesem Fall bei derWelle für die Länge von jedem überstehenden prismatischen Teil bis maximal 1 x als mittragendgerechnet werden. Da der eAssistant automatisch immer den konservativsten Fall für eine für den Anwendersichere Berechnung zu Grunde legt, wird diese Ausnahmebedingung vom eAssistant nicht automatischbetrachtet.

12.4 Flächenpressung

Die wirksame Flächenpressung zwischen Passfeder und Wellen- bzw. Nabennutwand darf zulässigeGrenzwerte nicht überschreiten. Diese zulässigen Werte ergeben sich aus den Werkstofffestigkeiten - für duktileWerkstoffe aus der Streckgrenze ( bzw. ) und für spröde Werkstoffe aus der Zugfestigkeit .Damit kann die Berechnung auch mit weniger üblichen metallischen Werkstoffen durchgeführt werden.Folgende Festigkeitskriterien sind mit entsprechenden Sicherheiten einzuhalten:

Dabei sind der Lastrichtungswechselfaktor und der Lastspitzenhäufigkeitsfaktor. DerLastrichtungswechselfaktor berücksichtigt den Einfluss der Lastrichtungszahlen auf die zulässigeFlächenpressung. Der Lastspitzenhäufigkeitsfaktor erfasst den Einfluss der Lastspitzen auf die maximaleFlächenpressung.

Das Berechnungsverfahren gilt für einseitige und mit Einschränkungen auch für wechselseitigeBelastung der Passfedern. Die Flächenpressung wird aus dem zu übertragenden Drehmomentberechnet.

Die tragenden Nuttiefen und zwischen Passfeder und Wellen- bzw. Nabennutwand werden mit Hilfeder nachfolgenden Gleichungen ermittelt. Dabei werden die 45-Schrägungen bzw. Rundungen ander Passfeder sowie an Wellen- bzw. Nabennutkante nach obiger Abbildung berücksichtigt. Dabeigilt:

• für die Wellennutwand:

  

• für die Nabennutwand:

  

12.5 Zulässige Flächenpressung

• für duktile Werkstoffe:

  

  entsprechend den Angaben in den jeweiligen Werkstoff-Normblättern

• für spröde Werkstoffe:

  

Stützfaktor

Härteeinflussfaktor

12.6 Anwendungsfaktor

Der Anwendungsfaktor wird für die Berechnung des äquivalenten Drehmomentes analog zurZahnradberechnung gemäß DIN 3990 mit der nachfolgenden Tabelle bestimmt.

12.6.1 Beispiele für die Arbeitsweise der Antriebsmaschine

gleichmäßig: z.B. Elektromotor, Dampfturbine, Gasturbine (geringe, selten auftretende Anfahrmomente)

leichte Stöße: z.B. Elektromotor, Dampfturbine, Gasturbine (größere, häufig auftretende Anfahrmomente)

mäßige Stöße: z.B. Mehrzylinder-Verbennungsmotoren

starke Stöße: z.B. Einzylinder-Verbrennungsmotoren

12.6.2 Beispiele für die Arbeitsweise der getriebenen Maschine

gleichmäßig: z.B. Stromerzeuger; gleichmäßig beschickte Gurtförderer oder Plattenbänder; Förderschnecken;leichte Aufzüge; Verpackungsmaschinen; Vorschubantriebe von Werkzeugmaschinen; Lüfter; leichteZentrifugen; Kreiselpumpen; Rührer und Mischer für leichte Flüssigkeiten oder Stoffe mit gleichmäßiger Dichte;Scheren; Pressen; Stanzen; Drehwerke; Fahrwerke ...

mäßige Stöße: z.B: Ungleichmäßig (z.B. mit Stückgut) beschickte Gurtförderer oder Plattenbänder;Hauptantriebe von Werkzeugmaschinen; schwere Aufzüge; Drehwerke von Kranen; Industrie- und Grubenlüfter;schwere Zentrifugen; Kreiselpumpen; Rührer und Mischer für zähe Flüssigkeiten oder Stoffe mit unregelmäßigerDichte, Kolbenpumpen mit mehreren Zylindern, Zuteilpumpen; Extruder (allgemein); Kalander; Drehöfen;Walzwerke, (kontinuierliche Zinkband-, und Aluminiumband- sowie Draht- und Stab-Walzwerke)...

mittlere Stöße: z.B. Extruder für Gummi; Mischer mit unterbrochenem Betrieb für Gummi und Kunststoffe;Kugelmühlen (leicht); Holzbearbeitung (Sägegatter, Drehmaschinen); Blockwalzenwerke; Hubwerke;Einzylinder-Kolbenpumpen ...

starke Stöße: z.B. Bagger (Schaufelradantriebe), Eimerkettenantriebe; Siebantriebe; Löffelbagger;Kugelmühlen (schwer); Gummikneter; Brecher (Stein, Erz); Hüttenmaschinen; schwere Zuteilpumpen;Rotary-Bohranlagen; Ziegelpressen; Entrindungstrommlen; Schälmaschinen; Kaltbandwalzwerke;Brikettpressen; Kollergänge ...

12.7 Traganteilfaktor

Ungleichmäßiges Tragen bei zwei gleichmäßig am Umfang angeordeten Passfedern entsteht durchherstellungsbedingte Form- und Lageabweichungen der einzelnen Passfedern. Die hierdurch reduzierteTragfähigkeit der Passfederverbindung wird durch einen Traganteilfaktor berücksichtigt. Wegender nicht exakt erfassbaren Lastaufteilung werden in der Praxis nicht mehr als zwei Passfederneingesetzt.

• Eine Passfeder ( = 1): = 1
• Zwei Passfedern ( = 2): = 0,75 zur Berechnung der äquivalenten Flächenpressung, =0,9 zur Berechnung der maximalen Flächenpressung

Im Gegensatz zur Berechnung der äquivalenten Flächenpressung kann bei der Berechnung der maximalenFlächenpressung ein höherer Traganteil angesetzt werden, da ein in einzelnen Lastspitzen auftretendesDrehmoment durch Verformungen an der Passfeder und im Nutgrund zu einem höherenTraganteil führt. Bei Anwendung dieser Traganteile werden duktile Werkstoffe mit ausgeprägterFließgrenze sowie ausreichende Fertigungsgenauigkeit vorausgesetzt. Für spröde Werkstoffe (z.B.Grauguss) liegen bisher keine gesicherten Erkenntnisse über die Tragfähigkeit bei zwei Passfedernvor.

12.8 Lastverteilungsfaktor

Der Lastverteilungsfaktor berücksichtigt die inhom*ogene Lastverteilung über die Nutlänge und die Lastein-bzw. -ableitungsverhältnisse in der Passfederverbindung. Bei zwei Passfedern wird hierbei das ungleichförmigeTragen durch folgende Annahme berücksichtigt:

• Eine Passfeder:
• Zwei Passfedern:

Der Faktor ist von der Art der Lastein- bzw. -ableitung abhängig. Es werden unabgängig von derMomentenflussrichtung innerhalb der Passfederverbindung drei Fälle unterschieden.

Bei einer abgesetzten Nabe bedeuten (siehe obere Abbildung):

kleiner Außendurchmesser bei abgesetzter Nabe

großer Außendurchmesser bei abgesetzter Nabe

Abstand zwischen den axialen Schnittebenen durch N und W

Breite des Nabenteiles mit innerhalb des tragenden Passfederteils, d. h.

Punkt :

idealisierte Stelle der Last- bzw. -ableitung in der Nabe

Punkt :

kennzeichnet den Beginn der Lastein- bzw. -ableitung zwischen Welle und Passfeder

ist der Nabenaußendurchmesser bzw. bei abgesetzter Nabe der Außendurchmesser des Ersatzzylindersmit gleicher Verdrehsteifigkeit. Der Ersatzaußendurchmesser wird wie folgt berechnet:

Der Faktor wird in Abhängigkeit von mit den Diagrammen in den Bildern 3, 4 und 5 der DIN6892 ermittelt. Diese Diagramme sind programmtechnisch über entsprechende Funktionen in dasBerechnungsmodul integriert. Die Diagramme gelten jeweils für ein bestimmtes Verhältnis . Für andere Verhältnisse wird zwischen den ermittelten Werten aus zweiDiagrammen interpoliert.

12.9 Reibschlussfaktor

Bei einer Übermaßpassung wird ein Teil des Drehmomentes durch Reibschluss übertragen. Das kann über denReibschlussfaktor berücksichtigt werden. Dies soll aber nur bei der Berechnung der maximalen wirksamenFlächenpressung Berücksichtigung finden. Bei schwingender Last hemmt eine Übermaßpassungaußerdem das Auftreten von Schwingungsverschleiß. Eine Spiel- oder Übergangspassung wirkt sichnachteilig auf die Wellenfestigkeit aus. Zur Bestimmung des Reibschlussfaktors ist von dem minimalenReibschlussmoment der Übermaßpassung auszugehen. Dieses kann z. B. nach DIN 7190 für dienutfreie Bohrung bestimmt werden. Der aufgrund der Passfeder gegenüber der nutfreien Bohrungreduzierte Fugendruck, wird durch den Faktor berücksichtigt. Das für die Kraftübertragung wirksameReibschlussmoment wird damit vermindert. In erster Näherung kann bei einer Passfeder = 0,8 gesetztwerden.

Mit dem im Verlauf der gesamten Betriebszeit auftretenden maximalen Spitzendrehmoment giltfür:

Für wird das Spitzendrehmoment durch den gestörten Querpressverband reibschlüssigübertragen. Die in der Passfederverbindung auftretende Flächenpressung ist in diesem Fall nicht maßgeblich.Die Überprüfung der maximalen Flächenpressung kann nach DIN 6892 entfallen, wird aber hier immermit durchgeführt.

Hinweis: Für spröde Werkstoffe (z.B. Grauguss) ist keine Übermaßpassung zulässig.

12.10 Lastrichtungswechselfaktor

Passfederverbindungen sind auch bei wechselnder Drehmomentrichtung bedingt einsetzbar. Allerdings wird dieLebensdauer begrenzt, wenn es zum ständigen Rutschen zwischen Welle und Nabe und damit zumAusschlagen der Passfederverbindung kommt. Es werden zwei Fälle unterschieden:

Fall 1: Einseitige Passfederbelastung bei wechselnder Belastungsrichtung. Die maximalen Drehmomente inRückwärtsrichtung (entgegen der Hauptlastrichtung) überschreiten den wirksamen Anteil des minimalenReibschlussmoments nicht.

Fall 2: Wechselseitige Passfederbelastung bei wechselnder Belastungsrichtung. Die maximalen Drehmomenteüberschreiten in beiden Richtungen den wirksamen Anteil des minimalen Reibschlussmoments.

Im Fall 2 ist der Lastrichtungswechselfaktor abhängig von der Häufigkeit der Lastrichtungswechselfür die Passfeder. Es werden zwei Fälle unterschieden:

• für Wechselmomente mit zeitlich langsamen Momentenanstieg (z.B. Reversierbetrieb beiFahrwerksantrieben)
• für Wechselmomente mit zeitlich schnellem Momentenanstieg (z.B. hochdynamischeServoantriebe in Industrierobotern)

Die aufgrund von Sonderereignissen auftretenden Lastrichtungswechsel sind hier ebenfalls zuberücksichtigen.

12.11 Lastspitzenhäufigkeitsfaktor

Unter Lastspitzen versteht man diejenigen Sonderereignisse, bei denen das Drehmoment betragsmäßig dasäquivalente Drehmoment deutlich übersteigt. Diese Sonderereignisse können auftreten durch Anfahrstöße,Kurzschlussmomente, Notbremsmomente, schlagartige Blockierungen usw. Die Häufigkeit dieserLastspitzen während der gesamten Betriebsdauer ist abzuschätzen. Für einzelne Lastspitzen ist je nachDuktilität des Werkstoffes das 1,3- bis 1,5-fache der dauernd ertragbaren Flächenpressung zulässig.Der Verlauf von für duktile und spröde Werkstoffe über die Häufigkeit zeigt die folgendeAbbildung.

Abbildung12.8:

Lastspitzenhäufigkeitsfaktor

12.12 Stützfaktor

Über den Stützfaktor kann eine Stützwirkung berücksichtigt werden, die bei druckbeanspruchten Bauteilenauftritt. Aufgrund des höher beanspruchten Werkstoffvolumens ist die Stützwirkung bei der Nabe höherals bei Wellen und Passfedern (siehe Tabelle: Stütz- und Härteeinflussfaktoren für verschiedeneWerkstoffe).

12.13 Härteeinflussfaktor

Durch den Härteeinflussfaktor , der sich aus dem Verhältnis von Oberflächen- zu Kernfestigkeit beioberflächengehärteten Bauteilen berechnet, kann eine dadurch bedingte Erhöhung der zulässigenFlächenpressung berücksichtigt werden (siehe Tabelle: Stütz- und Härteeinflussfaktoren für verschiedeneWerkstoffe).

Stütz- und Härteeinflussfaktoren für verschiedene Werkstoffe nach DIN 6892
Bauteil	Werkstoff
Passfeder	Baustahl nach DIN EN 10 025	1,0	1,0
	Blankstahl nach DIN 1652-4	1,0	1,0
	Vergütungsstahl nach DIN EN 10 083-1 und DIN EN 10 083-2	1,0	1,0
	einsatzgehärteter Stahl nach DIN 17210	1,0	1,15

12.14 Eingaben zur Methode B

Die Auslegung erfolgt aufgrund einer genaueren Berücksichtigung der auftretenden Flächenpressungen.Außerdem wird ein Festigkeitsnachweis für die Welle nach dem Nennspannungskonzept durchgeführt. Dieentsprechende Methode kann aus der Listbox ausgewählt werden. Die Rechenmethode B erfordert zusätzlicheEingaben. Klicken Sie auf den Button „Eingaben Methode B“.

Es öffnet sich ein neues Fenster.

Die folgenden Eingabe lassen sich definieren:

• Belastungsart:
• kein Wechselmoment - Belastung nur in einer Richtung
• Wechselmoment mit zeitlich langsamem Momentenanstieg
• Wechselmoment mit zeitlich schnellem Momentenanstieg
• Lastrichtungswechsel
• maximales Rückwärtsdrehmoment
• kleiner Außendurchmesser bei abgesetzter Nabe
• großer Außendurchmesser bei abgesetzter Nabe
• Breite der Nabe mit innerhalb
• axialer Abstand zwischen Lastein- und -ableitungsstelle
• Kantenbruch an der Wellennutkante
• Kantenbruch an der Nabennutkante

12.15 Hinweise zur Methode C

Die Berechnungsmethode C der DIN 6892 ist nur zur überschlägigen Dimensionierung von Passfederverbindungengeeignet. Die Methode geht von folgenden vereinfachten Annahmen aus:

• Konstante Flächenpressung über Nutlänge und Nutwandhöhe
• Keine Berücksichtigung von Fasen oder Radien bei der Ermittlung der tragenden Flächen

Anwendungsgrenzen:

• ; eine darüber hinausgehende Länge leistet keinen nennenswerten Beitrag zurDrehmomentübertragung
• Passfederanzahl
• Bei Richtungsumkehr des Moments kann der Nachweis nicht nach Methode C geführt werden. Esmuss nach Methode B gerechnet werden.

12.16 Gestaltungshinweise von Passfederverbindungen

Bei der Gestaltung von Passfederverbindungen wird nach dem maßgeblichen Lastfall unterschieden.

12.16.1 Beanspruchung durch statische Torsion

• Nabengeometrie und Lastableitung aus der Nabe: Ebenen für Lasteinleitung und Lastableitungsind mit möglichst großem Abstand zu ausführen.
• Passfederlänge: Die Passfederlänge sollte so gewählt werden, dass für das Verhältnis ein Wert von 1,3 nicht erheblich überschritten wird. Grund dafür ist das ungleichmäßige Tragen derPassfeder über der Länge.
• Wellenabsätze: Das Nutende von Schaftfräsernuten (siehe Nutform N1 nach DIN 6885-1) istbevorzugt in den größeren Wellendurchmesser zu legen

12.16.2 Beanspruchung durch statische Biegung

• Nutform in der Welle: Die Scheibenfräsernut (siehe Nutform N2 nach DIN 6885-1) reduziert diemaximale Biegebeanspruchung gegenüber der rundstirnigen Nutform N1 am deutlichsten.
• Passfederform: Festgeschraubte Passfeder der Form E führt zu niedrigeren Beanspruchungengegenüber der Passfederform A.
• Wellenabsatz: Ein am Nutende angeordneter Wellenabsatz wirkt sich gegenüber der nichtabgesetzten Welle günstig auf die Spannungsformzahlen für Biegung aus. Das Einschneiden derNut in den Wellenabsatz hinein verändert die Spannungsformzahl nicht.

12.16.3 Beanspruchung durch Schwingungen

Bei schwingender Belastung hat eine Übermaßpassung zwischen Welle und Nabe einen vorteilhaften Einflussauf die Passfederverbindung. Deshalb sollte unter Berücksichtigung der gegebenen Montage- bzw.Demontagebedingungen eine größtmögliche Übermaßpassung gewählt werden.

12.16.4 Beanspruchung durch (quasi-) statische Torsion

Die folgenden Geometrieparameter beeinflussen haben einen positiven Einfluss auf die Lebensdauer:

• Scheibenfräsernut (siehe Nutform N2 nach DIN 6885-1)
• festgeschraubte Passfeder (Passfederform E)
• Übermaßpassung zwischen Welle und Nabe
• Überstand der Nabe (Nabenbreite größer als Passfederlänge)

12.17 Auslegungsfunktionen

Bei den Auslegungsfunktionen (Taschenrechner-Button), wird der gesuchte Eingabewert so bestimmt, dass diegewünschte Mindestsicherheit erreicht wird. Diese Mindestsicherheit ist standardmäßig mit demWert „1.2“eingestellt. Um die vorgegebene Sicherheit zu verändern, klicken Sie auf den Button„Einstellungen“. Durch die folgenden Auslegungsfunktionen (Taschenrechner) werden Sie optimalunterstützt:

12.18 Werkstoffdatenbank

Wählen Sie die Werkstoffe mit Hilfe der Listbox aus. Über den Eintrag „Benutzerdefiniert“können Sie einenindividuellen Werkstoff eintragen. Klicken Sie auf den Button „Werkstoff“, dann gelangen Sie zurWerkstoffdatenbank. Dort erhalten Sie weitere detaillierte Informationen zum Werkstoff bzw. auch hier dieEingabemöglichkeit für einen benutzerdefinierten Werkstoff. Das gilt den Werkstoff für Welle, Nabe undPassfeder.

12.19 Passfederauswahl- und geometrie

Mit Hilfe des Button „Passfeder“lässt sich die Passfederform einfach und schnell auswählen.

Die Geometriedatenbank wird geöffnet, woraus die entsprechende Passfeder ausgewählt werdenkann.

In der Datenbank steht die Passfederauswahl nach DIN 6885 Blatt 1 bis 3 zur Verfügung. Hier kann schnell diePassfederform A bis J und Größe ausgewählt werden. Zusätzlich sind ebenfalls die zugehörigen genormtenLängen für die Passfederformen hinterlegt. Mit einem Klick auf den Button „OK“werden die Werte in dieHauptmaske übernommen.

12.20 Eingabe von Sonderpassfedern

Die Geometriedatenbank bietet die Möglichkeit, Sonderpassfedern zu berechnen. Die Passfedergeometrie kannabweichend von der Norm beliebig definiert werden. Auch hier stehen die Passfederformen A bis J zur Auswahl.Für den Fall, dass Sie eine Sonderpassfeder auslegen möchten, klicken Sie in der Hauptmaske auf den Button„Passfeder“, um in die Geometriedatenbank zu gelangen. Aktivieren Sie die Option „Eigene Eingabe“undwählen Sie die passenden Abmessungen aus der Liste oder geben Sie die Abmessungen direktein.

12.20.1 Tragende Länge bei Sonderpassfedern

Für Sonderpassfedern können Sie eine eigene tragende Länge definieren. Wählen Sie aus der Listbox für dieNormlänge „eigene Eingabe“aus. Anschließend können Sie im Eingabefeld für die tragende Länge Ihreneigenen Wert festlegen.

Für die Welle und Nabe können Sie jeweils unterschiedliche tragende Längen vorgeben. Dazu aktivieren Siedas Eingabefeld der tragenden Länge für die Welle und Nabe.

12.21 Einheitenumschaltung

Diese Funktion ermöglicht es, einfach und schnell Einheiten umzuschalten.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das entsprechende Eingabefeld, in dem Sie die Einheit umschaltenmöchten.

Ein Kontextmenü öffnet sich. Dort werden Ihnen sämtliche Einheiten angezeigt, die Ihnen zur Verfügung stehen.Die beiden Pfeile kennzeichnen die aktuelle Einstellung.

Wählen Sie die gewünschte Einheit aus.

Die Änderung der Maßeinheit sehen Sie sofort in der Bezeichnung des Eingabefeldes. Der aktuelle Feldwertwird dabei in die entsprechende Einheit umgerechnet.

12.22 Button „Vorwärts“und „Zurück“

Mit dem Button „Zurück“können Sie vorhergegangene Eingaben zurücksetzen. Wenn Sie einerückgängiggemachte Eingabe wiederherstellen möchten, dann klicken Sie auf den Button „Vorwärts“.

12.23 Meldungsfenster

Das Berechnungsmodul enthält ein Meldungsfenster, in denen Informationen, Hinweise oder Warnungenaufgelistet werden. Der eAssistant erkennt bereits während der Dateneingabe auftretende Fehlerund zeigt Ihnen sogleich Lösungsvorschläge im Meldungsfenster an. Wenn Sie die verschiedenenHinweise und Warnungen beachten und befolgen, lassen sich schnell Fehler in Ihrer Berechnungbeheben.

12.24 Kurzhilfe

Bewegen Sie den Mauszeiger über ein Eingabefeld oder über einen Button, so erhalten Sie zusätzlicheInformationen, die Ihnen in der Kurzhilfe angezeigt werden.

12.25 Ergebnisse

Die Sicherheiten bei der Betriebsbelastung und bei der maximalen Belastung für alle drei Komponenten, alsoWelle, Nabe und Passfeder, werden bereits während jeder Eingabe berechnet und immer aktuell imErgebnisfeld angezeigt. Die Angaben der Ergebnisse erfolgt jeweils für die äquivalente Flächenpressung, dieFlächenpressung bei Lastspitze sowie die Sicherheit bei Betriebsbelastung und Spitzenbelastung. Es wird nachjeder abgeschlossenen Eingabe neu durchgerechnet. Dadurch werden jegliche Veränderungen derEingabewerte auf die Ergebnisse schnell sichtbar. Werden die Mindestsicherheiten nicht erfüllt, so wird dasErgebnis mit einer roten Markierung angezeigt. Grundsätzlich können Sie jede Eingabe mit der Enter-Taste odermit einem Klick in ein neues Eingabefeld abschließen. Alternativ können Sie mit der Tab-Taste durchdie Eingabemaske springen oder nach jeder Eingabe auf den Button „Berechnen“klicken. Auchhierbei werden die Werte entsprechend übernommen und die Ergebnisse sofort in der Übersichtangezeigt.

12.26 Dokumentation: Protokoll

Nach Abschluss Ihrer Berechnungen können Sie ein Protokoll generieren. Klicken Sie auf den Button„Protokoll“. Dieses Protokoll enthält die Angabe der Berechnungsmethode, alle Eingabedaten sowie diedetaillierten, nachvollziehbaren Berechnungsergebnisse.

Über ein Inhaltsverzeichnis gelangen Sie schnell zu den für Sie wichtigen Daten. Hierüber lassen sich diegewünschten Ergebnisse schnell aufrufen. Das Protokoll steht Ihnen im HTML- und im PDF-Format zurVerfügung. Sie können das erzeugte Protokoll zum Beispiel im HTML-Format abspeichern, um es später ineinem Web-Browser wieder oder im Word für Windows zu öffnen. Das Berechnungsprotokoll lässt sich druckenoder speichern:

• Um das Protokoll zu speichern, rufen Sie das Menü „Datei“auf und klicken Sie anschließend auf„Speichern unter“.
• Klicken Sie auf das Drucken-Symbol, so kann das Protokoll gedruckt werden.
• Klicken Sie auf das PDF-Symbol, so wird das Protokoll im PDF-Format aufgerufen. Um dasProtokoll im PDF-Format zu speichern, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das PDF-Symbol.Wählen Sie in dem nun folgenden Kontextmenü „Ziel speichern“aus.

12.27 Berechnung speichern

Nach der Durchführung Ihrer Berechnung können Sie diese speichern. Sie haben dabei die Möglichkeit,entweder auf dem eAsisstant-Server oder auf Ihrem Rechner zu speichern. Klicken Sie auf den Button„Speichern“in der obersten Zeile des Berechnungsmoduls.

Um die Berechnung lokal auf Ihrem Rechner zu speichern, müssen Sie die Option „Lokales Speichernvon Dateien ermöglichen“im Project Manager sowie die Option „lokal“im Berechnungsmodulaktivieren.

Haben Sie diese Option nicht aktiviert, so öffnet sich ein neues Fenster und Sie können Ihre Berechnung aufdem eAssistant-Server speichern. Geben Sie unter „Dateiname“den Namen Ihrer Berechnung ein und klickenSie auf den Button „Speichern“. Klicken Sie anschließend im Project Manager auf den Button „Aktualisieren“,Ihre gespeicherte Berechnung wird in dem Listenfenster „Dateien“angezeigt.

12.28 Einstellungen

Unter dem Menüpunkt „Einstellungen“kann die Mindestsicherheit vorgegeben werden.

Zusätzlich kann hier auch die gewünschte Anzahl von Nachkommastellen für die Ausgabe der Zahlenwerte imProtokoll eingestellt werden.

12.29 Berechnungsbeispiel: Passfeder nach DIN 6892

12.29.1 Berechnungsmodul starten

Melden Sie sich auf der Startseite www.eAssistant.eu mit Ihrem Benutzernamen und Ihrem Passwort an.Öffnen Sie das Berechnungsmodul aus dem Listenfenster „Berechnungstyp“im Project Manager.

12.29.2 Berechnungsbeispiel

Für die folgende Welle-Nabe-Verbindung soll ein Festigkeitsnachweis durchgeführt werden (siehe auch DIN6892, Beispiel E.2). Die folgenden Eingabewerte sind vorgegeben:

Nabenaußendurchmesser

= 120 mm

Betriebsnenndrehmoment

= 1.950 Nm

min. Reibschlussmoment

= 1.250 Nm

max. Lastspitzendrehmoment

= 3.900 Nm

Lastspitzen

= 500

Eingaben Methode B:

Lastrichtungswechsel

=

max. Rückwärtsdrehmoment

= 3900 Nm

Kleiner Außendurchmesser

= 120 mm

Großer Außendurchmesser

= 120 mm

Breite der Nabe innerhalb von

= 91 mm

Axialer Abstand

= 45.5 mm

Schrägung/Rundung Wellennutkante

= 1.0 mm

Schrägung/Rundung Nabennutkante

= 1.0 mm

12.29.3 Durchführung der Berechnung

Geben Sie die Eingabewerte ein. Bereits während Sie die Daten in die Eingabefelder eingeben, wird dieBerechnung automatisch durchgeführt. Dabei kann es vorkommen, dass bei der Eingabe der Daten dieErgebnisse rot markiert werden. Fahren Sie trotzdem mit der kompletten Eingabe Ihrer Daten fort. Bei derEingabe der Lastspitzen wählen Sie aus der Listbox den Eintrag „eigene Eingabe“aus. Geben Sie in dasnebenstehende Eingabefeld den Wert „500“ein.

Berechnungsmethode B

Eine überschlägige Berechnung nach Methode C ist hier wegen der Richtungsumkehr des Momentes nichtmöglich. Wählen Sie die Berechnungsmethode B aus.

Das Fenster „Eingabewerte Methode B“öffnet sich und alle notwendigen Eingaben zur Methode B könnenergänzt werden.

Hinweis: Möchten Sie später Veränderungen bei den Eingaben vornehmen, so klicken Sie auf den Button„Eingaben Methode B“und Sie gelangen wieder in die Eingabemaske.

Eingaben zur Welle und Nabe

Legen Sie den Werkstoff der Welle und der Nabe fest. Im Beispiel ist der Werkstoff für die Welle mit „C45vergütet“vorgegeben, der Werkstoff für Nabe ist „34CrNiMo6“vergütet. Beide Werkstoffe lassen sich sofortaus der Listbox auswählen.

Wählen Sie den Werkstoff aus der Listbox oder klicken Sie auf den Button „Werkstoff“, um zurWerkstoffdatenbank zu gelangen. Auch hier können Sie den Werkstoff auswählen. Außerdem erhalten Siejeweils zusätzliche Informationen zur Quelle, Materialwert, Streck-/Dehngrenze, Härteeinflussfaktor sowie zumStützfaktor.

Eingaben zur Passfeder

Für ein komfortables Arbeiten steht Ihnen eine Passfederauswahl nach DIN 6885 Blatt 1 bis 3 zur Verfügung.Hier können Sie die Passfederform und Größe auswählen. Die zugehörigen genormten Längen für diePassfederformen sind ebenfalls hinterlegt. Die Abmessungen für die Passfeder sind wie folgt vorgegeben: DIN6885.1 AB 18 x 11 x 100

Normlänge

Um die Normlänge der Passfeder festzulegen, wählen Sie in der Listbox den Wert „100“aus.

Passfederauswahl

Klicken Sie auf den Button „Passfeder“, um die Passfederform auszuwählen.

In der Geometriedatenbank wird die passende genormte Passfeder angezeigt. Wählen Sie diePassfedergeometrie „DIN 6885 Blatt 1-8/1968“sowie die Passfederform „AB“aus der Listbox aus. Mit demButton „OK“übernehmen Sie die Werte in die Hauptmaske.

Wählen Sie die Passfedergeometrie „DIN 6885 Blatt 1-8/1968“sowie die Passfederform „AB“aus der Listboxaus. Mit dem Button „OK“übernehmen Sie die Werte in die Hauptmaske.

Auswahl des Werkstoffes

Wählen Sie direkt aus der Listbox den vorgegebenen Werkstoff „34CrNiMo6 vergütet“aus. Brauchen Siedetailliertere Informationen zum Werkstoff, dann gelangen Sie über den Button „Werkstoff“in dieWerkstoffdatenbank.

Tragende Länge

Die tragende Länge errechnet sich automatisch aus der bereits angegebenen Normlänge.Über die Listbox wählen Sie die Anzahl der Passfedern aus. Als Anzahl haben wir eine Passfedervorgegeben.

12.29.4 Ergebnisse

Die Sicherheiten bei der Betriebsbelastung und bei der maximalen Belastung für alle drei Komponenten (Welle,Nabe und Passfeder) werden bereits während der Eingabe im Ergebnisfeld übersichtlich angezeigt. Nach jederabgeschlossenen Eingabe wird sofort neu durchgerechnet. Die Angaben der Ergebnisse erfolgt jeweils für dieäquivalente Flächenpressung, die Flächenpressung bei Lastspitze sowie die Sicherheit bei Betriebsbelastungund Spitzenbelastung.

In diesem Berechnungsbeispiel werden die Sicherheiten für die Welle, Nabe und Passfeder rot markiert. Dasbedeutet, dass die Mindestsicherheiten nicht erfüllt werden. Außerdem erhalten Sie eine entsprechendeMeldung im Meldungsfenster. Die Passfederverbindung ist für dieses Beispiel nicht geeignet. Die vorgesehenePassfederverbindung erweist sich aufgrund der permanenten dynamischen Belastung als nichtdauerfest.

Auslegung des Wellendurchmessers auf Mindestsicherheit

Mit einem Klick kann die Passfederverbindung so ausgelegt werden, dass die vorgegebene Sollsicherheit von„1.2“erreicht wird. Klicken Sie dazu auf den Auslegungsbutton (Taschenrechner) für den Wellendurchmesser.

Jetzt wird der neue Wellendurchmesser bestimmt.

Der Wellendurchmesser beträgt jetzt = 111.88 mm. Damit ist Sicherheit von mindestens 1.2 erfüllt und diePassfeder ist somit für diesen Anwendungsfall geeignet. Durch einen anderen Werkstoff kann die Sicherheitsogar noch erhöht werden.

Da sich durch die Auslegung der Wellendurchmesser deutlich vergrößert hat, wurde auch automatisch eineneue Passfedergröße ermittelt. Klicken Sie auf den Button „Passfeder“, dann wird Ihnen automatisch diegrößere Passfeder angezeigt.

12.29.5 Dokumentation: Protokoll

Über den Button „Protokoll“können Sie ein Protokoll erzeugen. Dieses Protokoll enthält die Angabe derBerechnungsmethode, alle Eingabedaten sowie die detaillierten, nachvollziehbaren Berechnungsergebnisse.

Über ein Inhaltsverzeichnis gelangen Sie schnell zu den für Sie wichtigen Daten. Hierüber lassen sich diegewünschten Ergebnisse schnell aufrufen. Das Protokoll steht Ihnen im HTML- und im PDF-Format zurVerfügung. Sie können das erzeugte Protokoll zum Beispiel im HTML-Format abspeichern, um es später ineinem Web-Browser wieder oder im Word für Windows zu öffnen.

Das Berechnungsprotokoll lässt sich drucken oder speichern:

• Um das Protokoll zu speichern, rufen Sie das Menü „Datei“auf und klicken Sie anschließend auf„Speichern unter“.
• Klicken Sie auf das Drucken-Symbol, so kann das Protokoll gedruckt werden.
• Klicken Sie auf das PDF-Symbol, so wird das Protokoll im PDF-Format aufgerufen. Um dasProtokoll im PDF-Format zu speichern, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das PDF-Symbol.Wählen Sie in dem nun folgenden Kontextmenü „Ziel speichern“aus.

12.29.6 Berechnung speichern

Nach der Durchführung Ihrer Berechnung können Sie diese speichern. Sie haben dabei die Möglichkeit,entweder auf dem eAsisstant-Server oder lokal auf Ihrem Rechner zu speichern. Klicken Sie auf den Button„Speichern“in der obersten Zeile des Berechnungsmoduls.

Haben Sie die Option „lokal“im Project Manager und im Berechnungsmodul aktiviert, so so öffnet sich derWindows-Dialog zum Speichern der Berechnung auf Ihrem Rechner.

Hinweis: Um die Option „Lokales Speichern“zu aktivieren, darf kein Berechnungsmodul geöffnetsein.

Haben Sie diese Option nicht aktiviert, so öffnet sich ein neues Fenster und Sie können Ihre Berechnung aufdem eAssistant-Server speichern.

Geben Sie unter „Dateiname“den Namen Ihrer Berechnung ein und klicken Sie auf den Button „Speichern“.Klicken Sie anschließend im Project Manager auf den Button „Aktualisieren“, Ihre gespeicherte Berechnungwird in dem Listenfenster „Dateien“angezeigt.

Für weitere Fragen, Informationen oder auch Anregungen stehen wir Ihnen jederzeit gern zurVerfügung. Sie erreichen unser Support-Team über die E-Mail eAssistant@gwj.de oder unter derTelefon-Nr. +49 (0) 531 129 399-0.