Kapitel 26
Überschlägige Wellendimensionierung nach Niemann 2001, 3. Auflage S. 742

Für den Entwurf von Wellen und Achsen mit Voll-Kreisquerschnitt werden die erforderlichen Abmessungen mit Hilfe einer Überschlagsrechnung abgeschätzt, wobei man von der bekannten Hauptbeanspruchung ausgeht.

„Die zulässige Torsions-Nennspannung wird so niedrig angesetzt, dass die vernachlässigte Biegespannung mit berücksichtigt ist, ebenso Spannungserhöhungen durch Stoßkräfte (äußere Kräfte), Kerben, Querschnittsübergänge, usw. Beim Entwurf der biegebeanspruchten Achsen geht man sinngemäß von der Nenn-Biegespannung aus“ (aus Niemann 2001, 3. Auflage S. 741).

Werkstoffe können für die Berechnung aus der Datenbank ausgewählt werden. Die Verwendung von individuellen Werkstoffen ist ebenfalls durch die Vorgabe der maximal zulässigen Torsions-/oder Biegewechselfestigkeit möglich.

26.1 Werkstoffauswahl

Für die Berechnung können die Werkstoffe aus der folgenden Listbox ausgewählt werden.

26.1.1 Eigenen Werkstoff definieren

Wählen Sie in der Listbox „Benutzerdefiniert“ aus, dann haben Sie die Möglichkeit, einen individuellen Werkstoff zu definieren.

26.2 Werkstoffnummer

Zu jedem Werkstoff gibt es eine dazugehörige Werkstoffnummer, die automatisch bei der Auswahl des Werkstoffes angezeigt wird. Über die Listbox der Werkstoffnummer kann alternativ zur Werkstoffbezeichnung der Werkstoff gewählt werden. Haben Sie einen individuellen Werkstoff definiert, wird in der Listbox „0.0000“ eingetragen.

26.3 Belastungsarten

Zur Berechnung stehen die folgenden Belastungsarten zur Auswahl:

• Ruhende Achse (Biegung)
• Umlaufende Achse (Biegung)
• Welle (Torsion)
• Welle (Torsion und Biegung)

• Ruhende Achse: Meist sind Schwing- und Stoßbelastungen der statischen Grundlast überlagert, deshalb wird für die Dimensionierung Schwellbeanspruchung angenommen und die zulässige Biegespannung abhängig von der Wechselfestigkeit abgeleitet.
• Umlaufende Achse: Hier sind beim Ansatz der zulässigen Biege-Wechselbeanspruchung ebenfalls überlagerte Schwing- und Stoßbelastung zu berücksichtigen.
• Welle: Bei der Dimensionierung ist zwischen Wellen zu unterscheiden, die allein auf Torsion beansprucht werden und solchen, die zusätzlich Biegespannungen übertragen. Entsprechend ist die zulässige Torsions-Nennspannung unterschiedlich anzusetzen.

Nach Eingabe der entsprechenden Belastung - Biege-, Torsionsbelastung oder beides - sowie des gewünschten Sicherheitsfaktors, wird der erforderliche Mindestdurchmesser ermittelt.

26.4 Weitere Möglichkeiten

Klicken Sie auf den Link „Weitere Berechnungsmodule...“ und Sie gelangen zu unserer Webseite. Hier finden Sie die kostenfreien Berechnungsmodule sowie die Möglichkeit, sich für einen Testzugang anzumelden, um auch die weiteren Module für die Berechnung, z.B. von Wellen, Zahnrädern, Wälzlagern oder Federn nutzen zu können (nähere Informationen finden Sie in dem Kapitel 2 „Anmeldung beim eAssistant“).

Hinweis: Bei der Registrierung für einen eAssistant-Testzugang erhalten Sie ein Passwort, mit dem Sie sich anschließend beim eAssistant anmelden können. Sie gelangen so in die Projektverwaltung. Auch hier finden Sie die kostenfreien Module in der Baumstruktur auf der linken Seite unter der Rubrik „Kostenfreie Module“. Nutzen Sie diese Module, wird Ihnen keine Zeit von Ihrem Zeitkonto abgebucht.

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