Seminar

Grundlagen der Welle-Nabe-Verbindungen

Veranstaltungsnummer: 02SE378

Mit Teilnahmebescheinigung

  • Einsatz, Dimensionierung und Berechnung der am häufigsten ange-
    wendeten Varianten: Passfeder-, Press- und Zahnwellenverbindungen
  • Auswahl des Verbindungstyps je nach Funktion, Kosten- und Bauraum-
    limitierung
  • Fertigungs- und funktionsgerechte Gestaltung und Auslegung zur
    Steigerung der Übertragungsfähigkeit
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Ziel des Seminars "Grundlagen der Welle-Nabe-Verbindungen" ist es, die Teilnehmer mit den wesentlichen konstruktiven Aspekten, dem Verschleißverhalten und dem Festigkeitsnachweis von Passfeder-, Press- und Zahnwellenverbindungen, sowie daraus abgeleiteten innovativen Varianten vertraut zu machen. Die Vorstellung und Diskussion alternativer WNV wie gerändelte oder innenhochdruckgefügte Pressverbindungen sowie neuartige Polygon- und Trochoidenverbindungen runden das Seminar ab.

Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) stellen ein funktionsrelevantes Bauteil in vielen Produkten der Antriebstechnik dar. Die WNV soll unauffällig, bei zugleich strengen Kosten- und Bauraumlimitierungen funktionieren. Im Seminar wird ein umfassender Überblick über die weit verbreiteten und die aktuell in der Forschung betrachteten Varianten gegeben. Für die Passfeder-, Press- und Zahnwellenverbindung werden den Teilnehmern der Weiterbildung "Grundlagen der Welle-Nabe-Verbindungen" weiterhin neueste Regeln zur verbesserten Dimensionierung und Leistungssteigerung vermittelt. Die Teilnehmer lernen damit anwendungsspezifisch wirtschaftliche Verbindungen zu gestalten.

Top-Themen

  • Einsatz, Dimensionierung und Berechnung der am häufigsten ange-
    wendeten Varianten: Passfeder-, Press- und Zahnwellenverbindungen
  • Auswahl des Verbindungstyps je nach Funktion, Kosten- und Bauraum-
    limitierung
  • Fertigungs- und funktionsgerechte Gestaltung und Auslegung zur
    Steigerung der Übertragungsfähigkeit
  • Versagensursachen und effiziente Gegenmaßnahmen
  • Übersicht zum Stand der Normung (DIN 5466, DIN 6892, DIN 7190, DIN 743)
  • Innovative Varianten: Polygon-/Trochoiden-/Rändelpress- sowie innenhochdruckgefügte Verbindungen

Die Seminarinhalte im Detail

Diese Themen sind Inhalt der Weiterbildung "Grundlagen der Welle-Nabe-Verbindungen":

Begrüßung und Einleitung durch die Leiter

Dr.-Ing. Günter Schäfer & Prof. Dr.-Ing. Frank Forbrig

Passfederverbindungen: Berechnung nach DIN 6892

  • Übersicht über den Stand der Normung
  • Versagensursachen wie Ermüdungsbruch der Welle, Ausschlagen der Nabe, Nabenbrüche
  • Dimensionierung von statisch und dynamisch belasteten Passfederverbindungen nach DIN 6892
  • Einflussgrößen auf die Berechnung: Passungsrost, Überlasten
  • Gestaltung sowie fertigungs- und funktionsgerechte Tolerierung

Prof. Dr.-Ing. Frank Forbrig

Pressverbindungen: Berechnung nach DIN 7190-1, 2

  • Übersicht über den Stand der Normung
  • Dimensionierung nach DIN 7190-1
  • Gestaltung von Pressverbindungen
  • Kegelpressverbindungen nach DIN 7190-2
  • Montage von Pressverbindungen

Polygonverbindungen

  • Geometrie der Polygone
  • P3G und P4C vs. epi- bzw. hypotrochoidischer Polygone
  • Vor- und Nachteile gegenüber der Pressverbindung und der Pass-
    federverbindung
  • Berechnungsmöglichkeiten für Polygone
  • Experimentelle Untersuchungen

Getriebewellen: Berechnung der Gestaltfestigkeit von
Welle-Nabe-Verbindungen nach DIN 743

  • Geometrische und werkstoffmechanische Einflussfaktoren, Kerbwirkungszahlen
  • Besonderheiten bei zusammengesetzten Maschinenelementen wie Welle-Nabe-Verbindungen
  • Einflussfaktor „Reibkorrosion“
  • Unterschiede/Besonderheiten zur FKM-Richtlinie

Reibkorrosion: Phänomen und Auswirkung

  • Ursachen von Reibkorrosion
  • Folgen der Reibkorrosion speziell bei Welle-Nabe-Verbindungen
  • Maßnahmen zur Reduzierung von Reibkorrosion durch entsprechende Gestaltung, gezielte Beschichtung und Werkstoffwahl

Dr.-Ing. Günter Schäfer & Prof. Dr.-Ing. Frank Forbrig

 

Innenhochdruckfügen: Ein alternatives Montageverfahren

  • Darstellung des Verfahrens und seiner Besonderheiten
  • Aktuelle und mögliche Anwendungen
    des Innenhochdruckfügens (IHF)
  • Versuchsergebnisse zur Übertragungsfähigkeit
  • Auslegung und Festigkeitsnachweis der IHF-Verbindung

Dr.-Ing. Günter Schäfer

Zahnwellenverbindungen

Einführung in die Passverzahnungsberechnung

  • Betriebs- und Verschleißverhalten der Passverzahnung
  • Beanspruchungsverteilung durch Lastkombination, Steifigkeit und Abweichungen
  • Berechnung der Maximalbeanspruchung, Wellenberechnungskonzepte
  • Besonderheiten der Presssitzvariante

Experimentelle Versuchsergebnisse

  • Einfluss der Kombination aus Torsion und Biegung
  • Schmierung/Beschichtung und Verschleißverlauf
  • Einfluss der Fußausrundung und des Verzahnungsauslaufes
  • Einfluss von Fertigungsverfahren und Wärmebehandlung

Berechnungsbeispiele

  • Geometrische Auslegung der Verbindung
  • Darstellung des Festigkeitsnachweises
  • Durchführung und Bewertung von Berechnungsbeispielen
  • Hinweise zur Modellerstellung für die numerische Simulation

Schadensbeispiele

  • Lessons learned
  • Gegenmaßnahmen: Zentrierung, Linienkorrektur, Härten
  • Konstruktive Hinweise: Fußrundungsradius, Flankenwinkel
  • Schmierung, Material und Wärmebehandlung

Zielgruppe

Die Weiterbildung ""Grundlagen der Welle-Nabe-Verbindungen"" richtet sich an Ingenieure und Fachkräfte aus:

  • Entwicklung und Konstruktion
  • Betrieb und Instandhaltung
  • Berechnung, Simulation und Versuch
  • Mess- und Prüftechnik
  • Produktion und Qualitätsmanagement

Ihre Seminarleiter der Weiterbildung ""Grundlagen der Welle-Nabe-Verbindungen" teilen Ihr Expertenknowhow

Durch die zweitägige Weiterbildung führt Sie:

Dr.-Ing. Günter Schäfer, TU Clausthal Fritz-Süchting-Institut für Maschinenwesen der TU Clausthal, Clausthal-Zellerfeld

Prof. Dr.-Ing. Frank Forbrig, Professur Maschinenelemente, Westsächsische Hochschule Zwickau Fakultät Kraftfahrzeugtechnik, Zwickau

Dr. Schäfer promovierte 1995 zum Thema „Verschleiß von Zahnwellen-Verbindungen“ an der TU Clausthal. Sein Arbeitsgebiet sind die Maschinenelemente der Antriebstechnik, speziell Welle-Nabe-Verbindungen. Dazu setzt er neben der Berechnung, die experimentelle Beanspruchungsermittlung als wesentliches Werkzeug ein. Im Rahmen zahlreicher Projekte bearbeitet er Themen rund um Zahnwellen-Verbindungen und alternative Varianten. Dr. Schäfer ist Mitarbeiter im DIN-Arbeitskreis „Passverzahnungen“ sowie in der entsprechenden ISO-Arbeitsgruppe im TC 14.

Prof. Dr.-Ing. Forbrig ist Inhaber der Professur Maschinenelemente an der Westsächsischen Hochschule Zwickau. Nach der Promotion an der TU Chemnitz auf dem Gebiet der Welle-Nabe-Verbindungen folgten Tätigkeiten in der Industrie. Seine derzeitigen Arbeits- und Forschungsgebiete sind Themen der Antriebstechnik, besonders die numerische Berechnung von Welle-Nabe-Verbindungen, Verzahnungen, Wälzlager und Schrauben sowie die experimentelle Validierung an ausgewählten Maschinenelementen.