Chinesischer Hersteller, Deutschland, 58-Zahn-Welle für Doppelschneckenextruder, Antriebswellenlager

Spline-Typen

Es gibt vier Arten von Keilwellen: Evolventen-, Parallelkeil-, Schrauben- und Kugelkeilwellen. Erfahren Sie mehr über ihre Eigenschaften. Und wenn Sie sich nicht sicher sind, können Sie jederzeit ein Angebot anfordern. Diese Keilwellen werden häufig für den Bau von Sondermaschinen, Reparaturen und andere Anwendungen verwendet. Die CZPT Manufacturing Company fertigt diese Wellen. Als spezialisierter Hersteller freuen wir uns auf Ihre Anfrage.

Involve-Splines

Die Evolventenverzahnung sorgt für eine steifere und langlebigere Konstruktion und ist in verschiedenen Durchmessern und mit unterschiedlicher Anzahl an Verzahnungen erhältlich. Üblicherweise werden Stahl, Kohlenstoffstahl oder Titan als Rohmaterialien verwendet. Auch andere Werkstoffe wie Kohlenstofffaser sind unter Umständen geeignet. Da die Verarbeitung von Titan jedoch schwierig sein kann, fertigen einige Hersteller Verzahnungen aus anderen Materialien.
Keilwellen verhindern das Auseinanderfallen von Bauteilen während des Betriebs. Dadurch eignen sie sich ideal zur Befestigung mechanischer Baugruppen. Keilwellen mit nach innen gewölbten Nuten weisen keine scharfen Kanten auf und sind daher weniger bruch- oder trenngefährdet. Diese Eigenschaften tragen dazu bei, dass sie auch hohen Drehzahlen wie Bremsen, Beschleunigen und Umkehren standhalten.
Ein Außengewinde wird mit einer nach außen gerichteten Stirnfläche versehen, durch die ein Innengewinde eingeführt wird. Die Zähne des Außengewindes weisen typischerweise abgeschrägte Spitzen auf, um Freiraum zum Übergangsbereich zu schaffen. Radius und Breite der Zähne eines Außengewindes sind üblicherweise größer als die eines Innengewindes. Diese Spezifikationen sind in den Konstruktionsrichtlinien von ANSI oder DIN festgelegt.
Die effektive Zahndicke einer Keilwelle hängt vom Evolventenprofilfehler und dem Steigungsfehler ab. Auch der Abstand der Keilwellenzähne und der Keilnuten kann die effektive Zahndicke beeinflussen. Evolventenverzahnungen in einer Keilwelle sind so konstruiert, dass beim Kuppeln mindestens 25 Prozent der Verzahnung in Eingriff sind. Dies führt zu einer gleichmäßigen Last- und Verschleißverteilung auf der Keilwelle.

Parallele Keilwellen

Eine Keilwelle besitzt eine spiralförmige Anordnung gleich großer Nuten entlang ihres Umfangs. Diese Nuten verlaufen in der Regel parallel oder spiralförmig. Keilwellen minimieren Spannungsspitzen in stationären Verbindungen und ermöglichen sowohl lineare als auch Drehbewegungen. Keilwellen können geschnitten oder kaltgewalzt sein. Kaltgewalzte Keilwellen sind fester als geschnittene und werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die hohe Festigkeit, Genauigkeit und eine glatte Oberfläche erfordern.
Eine Keilwellenkonstruktion mit Parallelkeil verfügt über Nuten und Keile, die parallel zur Wellenachse verlaufen. Diese Bauart eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen die Tragfähigkeit im Vordergrund steht und eine reibungslose Bewegung erforderlich ist. Keilwellen mit Parallelkeil können aus legierten Stählen gefertigt werden. Dabei handelt es sich um Eisenlegierungen, die zusätzlich Chrom, Nickel, Molybdän, Kupfer oder andere Legierungselemente enthalten können.
Keilwellen können zur Drehmomentübertragung und Verdrehsicherung in Linearführungen eingesetzt werden. Diese Wellen besitzen ein quadratisches Profil, das in Nuten eines Gegenstücks passt und so Drehmoment und Rotation überträgt. Sie lassen sich zudem leicht in der Länge verändern und werden häufig in der Luft- und Raumfahrt verwendet. Ihre Zuverlässigkeit und Dauerfestigkeit machen sie zu einer ausgezeichneten Wahl für viele Anwendungen.
Der Hauptunterschied zwischen einer Keilwellen- und einer Passfederwelle liegt in der höheren Flexibilität der ersteren. Da sie keine Nuten aufweisen, wird die Drehmomentübertragungskapazität reduziert. Die Keilwellenverzahnung sorgt für eine gleichmäßige Lastverteilung entlang der Zahnräder, was die Lebensdauer der Welle verlängert. In der Landwirtschaft ist die Lebensdauer der Welle entscheidend. Landwirtschaftliche Geräte müssen beispielsweise über längere Zeiträume mit hohen Drehzahlen laufen können.

Involute helixförmige Splines

Evolventenverzahnungen sind eine gängige Bauart für Keilwellen. Sie sind die am häufigsten verwendete Art von Keilwellen und zeichnen sich durch einen gleichmäßigen Zahnabstand aus. Die Zähne dieser Bauart sind zudem kürzer als die von Parallelverzahnungen, wodurch Spannungsspitzen reduziert werden. Diese Verzahnungen eignen sich zur Kraftübertragung auf schwimmend oder feststehende Zahnräder und verringern Spannungsspitzen im stationären Gelenk. Evolventenverzahnungen sind die am weitesten verbreitete Art von Keilwellen und finden breite Anwendung in der Automobilindustrie, im Werkzeugmaschinenbau und weiteren Bereichen.
Spiralverzahnte Wellen mit Evolventenverzahnung eignen sich ideal für Anwendungen mit axialer Bewegung und Rotation. Sie ermöglichen das Ein- und Auskuppeln von Stirnradkupplungen. Diese Bauart erlaubt zudem einen größeren Durchmesser als eine Welle mit Parallelverzahnung. Das Ergebnis ist ein hocheffizientes Getriebe. Neben ihrer Langlebigkeit können Verzahnungen auch für andere Anwendungen mit Drehmoment- und Energieübertragung eingesetzt werden.
Ein neues statistisches Modell ermöglicht die Bestimmung der Anzahl der Zähne, die bei einer gegebenen Last in Eingriff kommen. Diese Keilwellen zeichnen sich durch eine enge Passung an den Außendurchmessern aus, wodurch die Rundlaufgenauigkeit von der Welle auf die weibliche Keilwelle übertragen wird. Die männliche Keilwelle besitzt abgeschrägte Spitzen für den Übergang. Die verschiedenen Passungsklassen sind in den Konstruktionsrichtlinien von ANSI und DIN definiert.
Die Konstruktion von Evolventen-Schrägverzahnungen ähnelt der von Zahnrädern. Ihre Zähne greifen in die entsprechenden Nuten eines Gegenstücks ein. Dadurch können Drehmoment und Rotation auf das Gegenstück übertragen werden, während die Ausrichtung beider Komponenten erhalten bleibt. Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Verzahnungsarten zum Einsatz. Verschiedene Verzahnungen können unterschiedliche Zahnhöhen aufweisen.

Evolventenkugelverzahnungen

Keilwellenverzahnungen ermöglichen einen gleichmäßigen Eingriff von Welle und Nabe über den gesamten Wellenumfang. Durch die gleichmäßige Zahnteilung ist die übertragbare Last gleichmäßig und die Position der Zähne unabhängig von der Wellenlänge stets gleich. Ob die Welle nun Drehmoment oder Kraft überträgt, Keilwellenverzahnungen sind eine hervorragende Wahl. Sie bieten maximale Festigkeit und ermöglichen lineare oder rotatorische Bewegungen.
Es gibt drei grundlegende Keilwellentypen: Schrauben-, Kronen- und Kugelverzahnungen. Kronenverzahnungen zeichnen sich durch gleichmäßig verteilte Nuten aus. Sie besitzen sowohl Evolventen- als auch Parallelseiten. Schraubenverzahnungen verwenden ebenfalls Evolventenverzahnungen und werden häufig bei Wellen mit kleinem Durchmesser eingesetzt. Kugelverzahnungen enthalten ein Kugellager im Inneren der Welle, um die Drehbewegung zu ermöglichen und Spannungsspitzen in stationären Verbindungen zu minimieren.
Die beiden Keilwellentypen werden gemäß den ANSI-Passungsklassen klassifiziert. Keilwellen mit abgerundetem Fuß haben Zähne, die entlang der Längsachse der Rotation ineinandergreifen. Keilwellen mit flachem Fuß weisen ähnliche Zähne auf, sind jedoch für eine optimierte Festigkeit bei kurzfristiger Beanspruchung ausgelegt. Beide Keilwellentypen sind wichtig, um eine korrekte Ausrichtung der Welle zu gewährleisten und Fehlausrichtungen zu vermeiden.
Der Reibungskoeffizient der Nabe ist ein komplexer Vorgang. Bei einer außermittigen Nabe bewegt sich der Mittelpunkt zwar vorhersehbar, aber unregelmäßig. Auch bei zentrierter Welle kann der Mittelpunkt zwischen Zentrierung und Exzentrizität schwanken. Um dies auszugleichen, muss das Drehmoment ausreichen, um die Welle bei allen Drehwinkeln in ihrer Achse zu halten. Geradseitige Keilwellen bieten zwar eine ähnliche Zentrierung, weisen aber geringere Lastfaktoren bei Fluchtungsfehlern auf.

Keilwellen

Keilwellen verfügen im Wesentlichen über Zähne oder Rippen, die ineinandergreifen, um Drehmoment zu übertragen. Da die Verzahnung nicht so hoch ist wie bei Evolventenverzahnungen, ermöglichen sie eine gleichmäßige Drehmomentübertragung. Darüber hinaus erlauben sie Drehmoment- und Drehzahländerungen und verbessern die Verschleißfestigkeit. Neben ihrer Langlebigkeit sind Keilwellen in der Luft- und Raumfahrtindustrie weit verbreitet und bieten dort erhöhte Zuverlässigkeit und Lebensdauer.
Keilwellen sind in verschiedenen Materialien, Längen und Durchmessern erhältlich. In Hochleistungsantrieben ermöglichen sie höhere Drehmomente und Drehzahlen. Das höhere Drehmoment trägt zur effizienten Kraftübertragung auf das Getriebe bei. Allerdings sind sie nicht so langlebig wie Keilwellen, weshalb letztere in solchen Anwendungen meist bevorzugt werden. Obwohl sie teurer sind, bieten sie die gleiche Leistung bei der Drehmomentübertragung.
Parallele Keilwellen mit separaten Profilen und Nuten werden in Anwendungen eingesetzt, die Genauigkeit und Präzision erfordern. Keilwellen mit gerollten Keilwellen sind fester als solche mit geschnittenen Keilwellen und kommen überall dort zum Einsatz, wo Präzision unerlässlich ist. Dank ihrer glatten Oberfläche eignen sie sich auch hervorragend für Präzisionsanwendungen. Sie funktionieren zudem optimal mit Zahnrädern und anderen mechanischen Systemen, die eine genaue Drehmomentübertragung benötigen.
Kohlenstoffstahl ist ein weiteres Material, das für Keilwellen verwendet wird. Er ist bekannt für seine Formbarkeit, und sein geringer Kohlenstoffgehalt trägt zu einer zuverlässigen Bewegung bei. Wer jedoch ein haltbareres Material sucht, sollte Eisenstahl in Betracht ziehen. Dieser enthält Metalle wie Nickel, Chrom und Molybdän. Wichtig ist auch, dass Kohlenstoffstahl nicht das einzige infrage kommende Material ist.

editor by CX 2023-05-15