Passfedern

Aufbau einer Passfeder

Eine Passfeder ist ein längliches Metallteil mit einem rechteckigen Querschnitt. Sie ist massiv und wird in eine passend gefräste Passfedernut in der Welle eingelegt. Sie ragt etwas aus der Welle heraus. Die dazugehörige Nabe weist eine durchgängige und geräumte Nut auf. Zur Montage wird die Nabe in der Achsenrichtung über die Passfeder geschoben. Durch Formschluss an ihren Flanken fungiert die Passfeder als Mitnehmer. Im Falle einer Abtriebswelle überträgt sie das Drehmoment des antreibenden Bauteils auf die anzutreibende Welle. Im Falle einer Antriebswelle überträgt sie das Drehmoment der Welle auf das anzutreibende Bauteil.

Varianten

Selbstverständlich gibt es Passfedern in unterschiedlichen Ausführungen. Man unterscheidet zwischen rundstirnigen Federn, geradstirnigen Federn und rundstirnigen Federn mit Halte- und Abdrückschrauben.

Rundstirnige Federn

Weil die beidseitigen Rundungen in der Nabe nicht tragen, ist die nutzbare Länge einer rundstirnigen Passfeder ihre Gesamtlänge abzüglich ihrer Breite.

Geradstirnige Federn

Bei dieser Federnart ist die Gesamtlänge auch die tragende Länge.

Scheibenfedern

Die Scheibenfeder, früher auch unter dem Namen Woodruff-Keil bekannt, bildet eine ähnliche Welle-Nabe-Verbindung wie die Passfeder. Allerdings wird bei dieser Verbindung nicht mit einem Stirnfräser, sondern mit einem Scheibenfräser eine halbrunde Nut in die Welle gefräst. Als Keil wird dann eine halbrunde Scheibe eingelegt. Die Nabe ist dann exakt so ausgeführt, als würde man Passfedern einsetzten. Allerdings hat diese Variante auch einen Nachteil. Die Welle wird durch die tiefere Nut stärker geschwächt.

Vorteile von Passfederverbindungen

Passfederverbindungen sind sehr preisgünstig. Die Montage beziehungsweise Demontage ist einfach und zeitsparend. Ihr Fertigungsaufwand ist minimal. Zudem lässt sie sich sehr gut wiederverwenden.

Nachteile von Passfederverbindungen

Die Passfederverbindung ist nur bedingt geeignet bei Lastrichtungswechseln und für stoßartige Belastungen völlig ungeeignet. Außerdem wird eine zusätzliche Sicherung gegen Verschiebungen in der Achsenrichtung benötigt. Ein weiterer Nachteil bei Passfederverbindungen liegt darin, dass das übertragbare Drehmoment relativ gering ist. Außerdem schwächt die Passfedernut den tragenden Querschnitt der Welle und Nabe.

Berechnung auf Grundlage der Flächenpressung

Da die Normmaße für Passfedern so festgesetzt sind, dass die zulässige Scherspannung nicht überschritten wird, wenn die zulässige Flächenpressung eingehalten wird, erfolgt die Berechnung nur auf Grundlage der Flächenpressung.

Passfeder-Norm DIN 6885

In der DIN 6885 werden Passfedern nach Form und Abmessung genormt.

Material

Wir bieten Ihnen in unserem Shop Passfedern der DIN 6885 aus Edelstahl und blankem Stahl an. Um für Ihr Projekt das richtige Material auszuwählen, ergibt es Sinn, einen Blick auf die Eigenschaften von Stahl beziehungsweise Edelstahl zu werfen.

Stahl

Stahl ist laut Definition eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung, deren Kohlenstoff-Massenanteil bei maximal 2 % liegt. Der Hauptbestandteil von Stahl ist Eisen. Um bestimmte Stahleigenschaften zu verbessern, werden einigen Stahlsorten zusätzlich weitere Elemente hinzu legiert. Die Eigenschaften von Stahl sind abhängig vom Mengenanteil der Begleitelemente, vom Mengenanteil der nachträglich hinzugefügten Legierungselemente, sowie vom Wärmebehandlungszustand. Blanker Stahl verfügt kaum über Korrosionswiderstand, das heißt, er rostet in feuchter Umgebung sehr schnell. Daher eignen sich Passfedern aus blankem Stahl hauptsächlich für den Einsatz in trockenen Räumen.

Edelstahl

Edelstahl besitzt einen hohen Korrosionsschutz und eignet sich somit nicht nur für Einsätze im Innenbereich, sondern kann auch im Außenbereich zum Einsatz kommen. Einige Edelstahlsorten sind sogar seewasser- und säurebeständig, so dass sie im Außenbereich in Küstennähe eingesetzt werden können.