Achsen sind zum Tragen und Lagern von Laufrädern, Seilrollen, Hebel etc..
Sie übertragen kein Drehmoment.<br />
Sie werden durch Querkräfte auf [[Biegung]], weniger durch Längskräfte zusätzlich noch auf Zug oder [[Druck]] beansprucht.<br />
<br />Achsen werden unterteilt in:<br />
#feststehende Achsen
===Wellen===
[[Bild:Welle 001.jpg|right|thumb|150px|Welle]]
Wellen drehen sich um ihre eigene Achse und übertragen das Drehmoment auf[[Zahnräder und Zahnradgetriebe| Zahnräder]],[[Riementriebe formschlüssig| Riemenscheiben ]] usw.<br />
Wellen werden auf Torsion und durch Querkräfte zusätzlich auf Biegung beansprucht.<br />
Durch Kegelräder/oder schrägverzahnte Stirnräder werden zusätzliche Längskräfte in Wellen eingeleitet, die von der Welle und den Lagern aufgenommen werden müssen.<br /><br /><br />Es gibt zwei Sonderausführungen von Wellen:<br /><br />
Gelenkwellen werden eingesetzt um die Drehbewegung zwischen nicht fluchtenden und in ihrer Lage veränderlichen Wellenteilen zu übertragen. Sie werden im Werkzeugmaschinenbau und im Kraffahrzeugbau eingesetzt.<br />
Aufbau:<br />
Gelenkwellen bestehen aus mehren Teilen, der Antriebswelle, den beiden Einfach-Gelenken und einer Teleskopwelle.<br />
Biegsame Wellen dienen zum Antrieb von Maschinen mit kleiner Leistung, die keinen festen Standort haben. Dies sind z.B. Handschleifmaschinen und Handfräsen.<br />Sie werden auch eingesetzt bei ortsfesten Geräten, bei denen ein starker Versatz zum Antrieb besteht. Das ist z.B. bei einem Tacho der Fall.<br />
Aufbau:<br />
Biegsame Wellen bestehen aus [[Schraubenverbindungen|schraubenförmig ]] in mehreren Lagen und mehrgängig gewickelten [[Stahl]]drähten (1), die von einem beweglichen Metallschutzschlauch (3) umgeben sind. Der Metallschlauch kann durch ein Stahlband verstärkt worden sein (2).
<includeonly>☺⌘Dear Mr.Vagt</includeonly>
'''Welches Bauteil überträgt kein Drehmoment? '''
[[ Achsen,Wellen und Zapfen:Lösungen#Frage 1|<br />Lösung]]
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|}</div>
#Bei hohen Drehzahlen Schwingungen des Systems beachten.<br />
#Genaue rechnerische Ermittlung der Neigung, Durchbiegung bzw. torsionskritischen Drehzahl ist bei mehrfach abgesetzten Wellen zeitaufwändig. (Es werden Rechnerprogramme benutzt.)<br />
#Sind steife Wellen gefordert, müssen diese kurz gestaltet oder als Hohlwellen ausgeführt werden.<br />Hohlwellen haben ein deutlich größeres Widerstandsmoment bei gleichem Querschnitt als volle Wellen
#Allgemein ist eine möglichst hohe kritische Drehzahl anzustreben, mindestens 10-20% über Betriebsdrehzahl.
===Kritische Drehzahl===
Die kritische Drehzahl ist abhängig von der Gestalt und dem Werkstoff, nicht aber von äußeren Kräften oder der Lage der Welle.<br />Um eine möglist hohe kritische Drehzahl zu ereichen, müssen folgende Punkte beachtet werden:
<br />
#Die vorhandenen Lager möglichst dicht an Scheiben und Räder setzen, um die Durchbiegung klein zu halten.<br />
===Werkstoff===
Aus wirtschaftlichen Gründen wird der Werkstoff für Achsen, Wellen und Zapfen nicht hochwertiger als unbedingt erforderlich ausgewäht. Bei besonderen Anforderungen (Magnetische Eigenschaften, Korrosion, Schweißbarkeit, Zerspanbarkeit) an die Achsen und Wellen kann der Einsatz von hochwertigen Werkstoffen erforderlich werden.<br />
{|{{Tabelle}}
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! Werkstoffe
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| normal beanspruchte Achsen und Wellen <br />(z.B. von Getrieben, Fördermaschinen,<br />Kraft- und Arbeitsmaschinen, Werkzeugmaschinen)| unlegierte Baustähle , z.B. S235, S275
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| höher beanspruchte Achsen und Wellen<br />(z.B. Kraftfahrzeuge, Motoren,<br /> schwere Werkzeugmaschinen, Turbinen)| Vergütungsstähle , z.B. 25CrMo4, 28Mn6
|-
| Beanspruchung auf Verschleiß
| Einsatzstähle , z.B. C15, 17CrNiMo6
|}
<includeonly>☺⌘Dear Mr.Vagt</includeonly>
'''Was sollte man tun um eine möglichst hohe kritsche Drehzahl zu erreichen? '''
[[ Achsen,Wellen und Zapfen:Lösungen#Frage 2|<br />Lösung]]
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|}</div>
Der Durchmesser d<sub>1</sub> der Achse aus S235JR ist überschlägig zu ermitteln. Für die verschiebbaren Innenringe der Wälzlager (Rillenkugellager DIN 625) ist für die Achse die Toleranzklasse j5 vorzusehen.
<br />
[[ Achsen,Wellen und Zapfen:Lösungen#Aufgabe_a|Lösung]]
<br />
b)
Für den auf volle 5 mm gerundeten Achsdurchmesser d<sub>1</sub> ist die erforderliche Sicherheit gegen Fließen S<sub>F</sub> nachzuweisen.
<br />
[[ Achsen,Wellen und Zapfen:Lösungen#Aufgabe_b|Lösung]]
<br />
c)
Für den auf volle 5 mm gerundeten Achsdurchmesser d<sub>1</sub> ist die erforderliche Sicherheit gegen Dauerbruch S<sub>D</sub> nachzuweisen. (Übergangsradius r = 0,6 mm, Oberflächenrauheit RZ = 6,3 μm).
<br />
[[ Achsen,Wellen und Zapfen:Lösungen#Aufgabe_c|Lösung]]
<br />
<br />[[Media:Achsen_Wellen_Aufgabenblatt.pdf|Druckversion der Aufgabe]]<br />