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Übertragenes Drehmoment |
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|
Dabei gilt: |
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P |
Leistung [lb ft/s] |
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n |
Drehzahl [U/min] |
Berechnung des minimalen Wellendurchmessers
1. Innendurchmesser der Welle d h > 0
a) 
b) wenn d min ≤ d h -> d min = 1.1 d h [mm]
c) wenn d min ≤ 1.5 d h -> d min = 1.5 d h [mm]
2. Innendurchmesser der Welle d h = 0
Dabei gilt:
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d min |
Minimaler Wellendurchmesser [in] |
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d h |
Innendurchmesser der Welle [in] |
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T |
Drehmoment [Nm] |
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K a |
Anwendungskoeffizient |
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K f |
Gebrauchsermüdungskoeffizient |
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S v |
Angestrebte Sicherheit |
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τ A |
Zulässige Scherspannung |
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s |
chamfer |
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p Dmins |
Minimal zulässiger Druck (Nut, Welle) [MPa] |
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p Dminh |
Minimal zulässiger Druck (Nut, Nabe) [MPa] |
Allgemeine Berechnung
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Bereich der Kraft an der Welle |
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h k = h - h s - 2 s [in] |
Bereich der Kraft an der Nabe |
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Wellendurchmesser des Bereichs der Kraft |
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Nabendurchmesser des Bereichs der Kraft |
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Kraft an der Welle |
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Kraft an der Nabe |
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Dabei gilt: |
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T |
Übertragenes Drehmoment [lb ft] |
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F s |
Kraft an der Welle [lb] |
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F h |
Kraft an der Nabe [lb] |
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K a |
Anwendungskoeffizient |
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K f |
Gebrauchsabnutzungskoeffizient |
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K w |
Anwendungskoeffizient |
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|
K m |
Koeffizient für Lastverteilung |
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|
S v |
Angestrebte Sicherheit |
|
|
d |
Wellendurchmesser [in] |
|
|
d s |
Wellendurchmesser mit Krafteinwirkung F s [in] |
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|
d h |
Wellendurchmesser mit Krafteinwirkung F d [in] |
|
|
N |
Anzahl der Nuten [-] |
|
|
h |
Höhe der Nut [in] |
|
|
h s |
Höhe des Kraftpunkts an der Welle [in] |
|
|
h h |
Höhe des Kraftpunkts an der Nabe [in] |
|
|
b |
Nutbreite [in] |
|
|
t |
Nuttiefe in der Welle [in] |
|
|
s |
chamfer |
|
|
p Dmins |
Minimal zulässiger Druck (Nut, Welle) [psi] |
|
|
p Dminh |
Minimal zulässiger Druck (Nut, Nabe) [psi] |
Minimale Länge der Feder zum Übertragen des Drehmoments
|
1. Feste Verbindung: |
a) |
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b) |
|
|
L min = min(L mins , L minh ) |
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|
2. Flexible Verbindung: |
a) |
|
b) |
|
|
L min = min(L mins , L minh ) |
|
|
Dabei gilt: |
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F s |
Kraft an der Welle [lb] |
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|
F h |
Kraft an der Nabe [lb] |
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|
K a |
Anwendungskoeffizient |
|
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K f |
Gebrauchsabnutzungskoeffizient |
|
|
K w |
Anwendungskoeffizient |
|
|
K m |
Koeffizient für Lastverteilung |
|
|
S v |
Angestrebte Sicherheit |
|
|
d |
Wellendurchmesser [in] |
|
|
N |
Anzahl der Nuten [-] |
|
|
h s |
Höhe des Kraftpunkts an der Welle [in] |
|
|
h h |
Höhe des Kraftpunkts an der Nabe [in] |
|
|
p Dmins |
Minimal zulässiger Druck (Nut, Welle) [psi] |
|
|
p Dminh |
Minimal zulässiger Druck (Nut, Nabe) [psi] |
Minimal zulässiger Druck
|
1. Feste Verbindung: |
a) |
|
b) |
|
|
2. Flexible Verbindung: |
a) |
|
b) |
|
|
Dabei gilt: |
|
F s |
Kraft an der Welle [lb] |
|
|
F h |
Kraft an der Nabe [lb] |
|
|
K a |
Anwendungskoeffizient |
|
|
K f |
Gebrauchsabnutzungskoeffizient |
|
|
K w |
Anwendungskoeffizient |
|
|
K m |
Koeffizient für Lastverteilung |
|
|
S v |
Angestrebte Sicherheit |
|
|
d |
Innendurchmesser des Nutquerschnitts [in] |
|
|
N |
Anzahl der Nuten [-] |
|
|
h s |
Höhe des Kraftpunkts an der Welle [in] |
|
|
h h |
Höhe des Kraftpunkts an der Nabe [in] |
|
|
l f |
Wirksame Federlänge [in] |
Festigkeitskontrolle
p mins ≤ p Ds
p minh ≤ p Dh
Dabei gilt:
|
p mins |
Minimaler berechneter Schubdruck in der Welle [psi] |
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|
p minh |
Minimaler berechneter Schubdruck in der Nabe [psi] |
|
|
p Ds |
Zulässiger Druck in der Welle [psi] |
|
|
p Dh |
Zulässiger Druck in der Nabe [psi] |
Vereinfachte Berechnung
Minimale Länge der Feder zum Übertragen des Drehmoments
|
1. Feste Verbindung: |
 |
|
2. Flexible Verbindung: |
 |
|
Dabei gilt: |
|
T |
Übertragenes Drehmoment [lb ft] |
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K a |
Anwendungskoeffizient |
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K f |
Gebrauchsabnutzungskoeffizient |
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K w |
Anwendungskoeffizient |
|
|
K m |
Koeffizient für Lastverteilung |
|
|
S v |
Angestrebte Sicherheit |
|
|
d |
Wellendurchmesser [in] |
|
|
N |
Anzahl der Nuten [-] |
|
|
h |
Höhe der Nut [in] |
|
|
s |
chamfer |
|
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h st |
Verbindungshöhe h st = h - 2 s [in] |
|
|
p Dmin |
Zulässiger Druck auf die tragende Fläche von Welle, Nut oder Nabe [psi] |
Zulässiger Druck
|
1. Feste Verbindung: |
 |
|
2. Flexible Verbindung: |
 |
|
Dabei gilt: |
|
T |
Übertragenes Drehmoment [lb ft] |
|
|
K a |
Anwendungskoeffizient |
|
|
K f |
Gebrauchsabnutzungskoeffizient |
|
|
K w |
Anwendungskoeffizient |
|
|
K m |
Koeffizient für Lastverteilung |
|
|
S v |
Angestrebte Sicherheit |
|
|
d |
Wellendurchmesser [in] |
|
|
N |
Anzahl der Nuten [-] |
|
|
h |
Höhe der Nut [in] |
|
|
s |
Fase [in] |
|
|
h st |
Verbindungshöhe h st = h - 2 s [in] |
|
|
l f |
Wirksame Federlänge [in] |
Festigkeitskontrolle
p min ≤ p Ds
p min ≤ p Dh
Dabei gilt:
|
p min |
Minimaler berechneter Druck h/2 [psi] |
|
|
p Ds |
Zulässiger Druck in der Welle [psi] |
|
|
p Dh |
Zulässiger Druck in der Nabe [psi] |