Berechnung von Wellen und Achsen
Wellendurchmesser
Wellendurchmesser bei Biegebelastung
Allgemeine Biegespannungs-Formel
Wellen-Außendurchmesser einer Vollwelle bei Biegung
Wellen-Außendurchmesser einer Hohlwelle bei Biegung
Widerstandsmoment einer Hohlachse bei Biegung
Wellen-Innendurchmesser einer Hohlachse bei Biegung
σb = Biegespannung (N/mm²)
M b = Biegemoment (Nmm)
W b = Widerstandsmoment bei Biegung (mm³)
d a = Wellen-Außendurchmesser (mm)
d i = Wellen-Innendurchmesser (mm)
σ b,zul = zulässige Biegespannung (N/mm²)
k = Durchmesser-Verhältnis (-)
σb = Biegespannung (N/mm²)
M b = Biegemoment (Nmm)
W b = Widerstandsmoment bei Biegung (mm³)
d a = Wellen-Außendurchmesser (mm)
d i = Wellen-Innendurchmesser (mm)
σ b,zul = zulässige Biegespannung (N/mm²)
k = Durchmesser-Verhältnis (-)
nach oben
nach oben
Wellen mit gleicher Festigkeit - Angeformte Wellen
Große und schwere Wellen werden aus Gewichtsgründen häufig als Träger mit gleicher Festigkeit ausgebildet.
Der oben ermittelte Durchmesser, bei Biegebelastung, ist nur an der Stelle mit dem höchsten Biegemoment erforderlich.
An allen anderen Querschnittsstellen kann der Durchmesser entsprechend dem auftretenden Biegemomentes kleiner sein.
Somit ergibt sich ein Rotationskörper, der durch eine kubische Parabel begrenzt ist. Die Achse wird durch zylindrische oder kegelige Abstufungen ausgebildet.
Wellendurchmesser bei gegebenem Biegemoment
Wellendurchmesser bei gegebener Auflagerkraft
da,x = Wellen-Außendurchmesser (mm)
M b,x = Biegemoment (Nmm)
σ b,zul = zulässige Biegespannung (N/mm²)
F a = Auflagerkraft (N)
x = Abstand von der Lagerkraft
da,x = Wellen-Außendurchmesser (mm)
M b,x = Biegemoment (Nmm)
σ b,zul = zulässige Biegespannung (N/mm²)
F a = Auflagerkraft (N)
x = Abstand von der Lagerkraft
nach oben
Wellendurchmesser bei Torsionsbelastung
Allgemeine Torsionsspannungs-Formel
Wellen-Außendurchmesser einer Vollwelle bei Torsion
Wellen-Außendurchmesser einer Hohlwelle bei Torsion
Widerstandsmoment einer Hohlwelle bei Torsion
Widerstandsmoment einer Welle bei Torsion mit Passfedernut
Wellen-Innendurchmesser einer Hohlwelle bei Torsion
τb = Torsionsspannung (N/mm²)
M t = Torsionsmoment (Nmm)
W t = Widerstandsmoment bei Torsion (mm³)
d a = Wellen-Außendurchmesser (mm)
d i = Wellen-Innendurchmesser (mm)
τ t,zul = zulässige Torsionsspannung (N/mm²)
k = Durchmesser-Verhältnis (-)
W t = polares Widerstandsmoment der Welle mit Passfedernut (mm3)
D i = Durchmesser ohne Passfedernut (mm)
τb = Torsionsspannung (N/mm²)
M t = Torsionsmoment (Nmm)
W t = Widerstandsmoment bei Torsion (mm³)
d a = Wellen-Außendurchmesser (mm)
d i = Wellen-Innendurchmesser (mm)
τ b,zul = zulässige Torsionsspannung (N/mm²)
k = Durchmesser-Verhältnis (-)
W t = polares Widerstandsmoment der Welle mit Passfedernut (mm3)
D i = Durchmesser ohne Passfedernut (mm)
nach oben
Wellendurchmesser bei Biege- und Torsionsbelastung
Vergleichsmoment aus Biege- und Torsionsmoment
Wellen-Außendurchmesser bei Vollwellen
Wellen-Außendurchmesser bei Hohlwellen
Wellen-Innendurchmesser bei Hohlwellen
Mv = Vergleichsmoment aus Biege- und Torsionsmoment (Nmm)
M b = Biegemoment (Nmm)
M t = Torsionsmoment (Nmm)
σ b,zul = zulässige Biegespannung (N/mm²)
τ b,zul = zulässige Torsionsspannung (N/mm²)
φ = Faktor für Festigkeitshyphothese
NH = 1 - SH = 2 - GEH = 1,73
d a = Wellen-Außendurchmesser (mm)
d i = Wellen-Innendurchmesser (mm)
k = Durchmesser-Verhältnis (-)
Mv = Vergleichsmoment aus Biege- und Torsionsmoment (Nmm)
M b = Biegemoment (Nmm)
M t = Torsionsmoment (Nmm)
σ b,zul = zulässige Biegespannung (N/mm²)
τ b,zul = zulässige Torsionsspannung (N/mm²)
φ = Faktor für Festigkeitshyphothese
NH = 1 - SH = 2 - GEH = 1,73
d a = Wellen-Außendurchmesser (mm)
d i = Wellen-Innendurchmesser (mm)
k = Durchmesser-Verhältnis (-)
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Verdrehung
Verdrehung bei Torsionsbelastung
Verdrehwinkel einer glatten Welle
Verdrehwinkel bei abgesetzten Wellen
Bogenlänge
Scherwinkel
Wellen-Außendurchmesser wenn φ = 0,25° je m Wellenlänge
Wellen-Außendurchmesser bei maximaler Verdrehung
φ = Verdrehwinkel (°)
M t = Torsionsmoment (Nmm)
τ t = Torsionsspannung (N/mm²)
G = Schubmodul (N/mm²)
b = Bogenlänge (mm)
γ = Scherwinkel (°)
W p = polares Widerstandsmoment (mm3)
d a = Wellen-Außendurchmesser (mm)
r = da / 2 = Wellenradius (mm)
L = Wellenlänge (mm)
I t = polares Flächenträgheitsmoment (mm4)
k A = Anwendungsfaktor (-)
P = Nennleistung der Welle (W)
n = Wellendrehzahl (U/min)
φ = Verdrehwinkel (°)
M t = Torsionsmoment (Nmm)
τ t = Torsionsspannung (N/mm²)
G = Schubmodul (N/mm²)
b = Bogenlänge (mm)
γ = Scherwinkel (°)
W p = polares Widerstandsmoment (mm3)
d a = Wellen-Außendurchmesser (mm)
r = da / 2 = Wellenradius (mm)
L = Wellenlänge (mm)
I t = polares Flächenträgheitsmoment (mm4)
k A = Anwendungsfaktor (-)
P = Nennleistung der Welle (W)
n = Wellendrehzahl (U/min)
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Zulässige Verformungen
Zulässige Durchbiegung und Verdrehung für Wellen und Achsen
max. Durchbiegung |
Wellen und Achsen allgemein, f max bezogen auf Stützlänge (Biegung) |
f max ≈ 0,33 mm/m |
Wellen und Achsen im Maschinenbau |
f max ≈ 0,3 mm/m |
Wellen und Achsen im Werkzeugmaschinenbau |
f max ≈ 0,2 mm/m |
Wellen und Achsen im Landmaschinenbau |
f max ≈ 0,5 mm/m |
Wellen von Elektromotoren - xl=Luftspalt |
f max ≈ 0,2...0,3 *xL |
Wellen mit Zahnrad an Eingriffsstelle - m=Normalmodul |
f max ≈ 0,005*m |
Schneckenwelle an Eingriffsstelle - dm=Mittelkreisdurchmesser |
f max ≈ 0,001*dm |
max. Neigung |
Gleitlager einstellbar |
tan β max ≈ 10*10-4 |
Gleitlager einstellbar |
tan β max ≈ 10*10-4 |
Gleitlager nicht einstellbar |
tan β max ≈ 3*10-4 |
Wälzlager, Radial-Rillenkugellager |
tan β max ≈ 10*10-4 |
Wälzlager, Radial-Zylinderrollenlager |
tan β max ≈ 2*10-4 |
Wellen mit ungehärtetem Zahnrad an Eingriffsstelle |
tan β max ≈ 1*10-4 |
Wellen mit gehärtetem Zahnrad an Eingriffsstelle |
tan β max ≈ 1*10-4 |
Industriegetriebe schwere Anwendung - Modul = 5 oder Zahnbreite = 50 mm |
tan β max ≈ 4*10-4 |
Industriegetriebe schwere Anwendung - Modul > 5 oder Zahnbreite > 50 mm |
tan β max ≈ 1,5*10-4 |
max. Verdrehung |
Wellen allgemein, φ max bezogen auf Verdrehlänge (Torsion) |
φ max ≈ 0,25°/m |
Lagerabstand |
Lagerabstand bei gegebenem Wellendurchmesser |
L = 300...400 * d 0,5 |
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Wellendurchmesser bzw. Lagerabstand bei zul. Durchbiegung
Der erforderliche Wellendurchmesser bzw. Lagerabstand kann berechnet werden unter der Annahme, einer frei aufliegenden Welle mit einer Punktlast in der
Mitte der Welle und durchgehendem gleichen Durchmesser.
Erforderlicher Wellendurchmesser
Erforderlicher Wellendurchmesser bei E-Modul 210000 N/mm²
Erforderlicher Lagerabstand
Erforderlicher Lagerabstand bei E-Modul 210000 N/mm²
d = Wellendurchmesser (mm)
F = Belastung in der Mitte der Welle (N)
l = Lagerabstand (mm)
E = E-Modul (N/mm²)
f zul = zul. Wellendurchbiegung (mm/m) - siehe Tabelle oben
d = Wellendurchmesser (mm)
F = Belastung in der Mitte der Welle (N)
l = Lagerabstand (mm)
E = E-Modul (N/mm²)
f zul = zul. Wellendurchbiegung (mm/m) - siehe Tabelle oben
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Nabenabmessungen
Richtwerte für Wellen-Nabenverbindungen
d = Wellendurchmesser
VerÂbindungsÂart |
NabenÂaußenÂdurchmesser |
NabenÂlänge |
GrauÂguss |
Stahl, GS |
GrauÂguss |
Stahl, GS |
PassÂfederÂverbindung |
2,0...2,2 * d |
1,8...2,0 * d |
1,6...2,1 * d |
1,1...1,4 * d |
Keilwelle, Zahnwelle |
1,8...2,0 * d |
1,8...2,0 * d |
1,0...1,3 * d |
0,6...0,9 * d |
LängsÂbewegliche Nabe |
1,8...2,0 * d |
1,6...1,8 * d |
2,0...2,2 * d |
1,8...2,0 * d |
PolygonÂverbindung |
1,6...1,8 * d |
1,3...1,6 * d |
1,8...2,0 * d |
1,6...1,8 * d |
PressÂverband |
2,2...2,6 * d |
2,0...2,5 * d |
1,2...1,5 * d |
0,8...1,0 * d |
Spann-, Klemm-, KeilÂverbindung |
2,0...2,2 * d |
1,8...2,0 * d |
1,6...2,0 * d |
1,2...1,5 * d |
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Kerbformzahl - Kerbwirkungszahl
Berechnung Kerbformzahl Flachstab
Berechnungsprogramm zur Berechnung der Kerbformzahl für einen Flachstab, mit verschiedene Geometrien und Belastungsarten.
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Berechnung Kerbformzahl Rundstab
Berechnungsprogramm zur Berechnung der Kerbformzahl für einen Rundstab, mit verschiedene Geometrien und Belastungsarten.
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Kerbwirkungszahl
Zur Auslegung dynamisch beanspruchter Bauteile wird die Kerbwirkungszahl βk als Verhältnis der Dauerfestigkeit σD eines glatten, polierten Stabes zur
Dauerfestigkeit σDk der glatten gekerbten Probe herangezogen. Die Kerbwirkungszahl βk ist abhängig von der Beanspruchungsart, der Kerbform sowie vom Werkstoff und wird
experimentell ermittelt.
Kerbwirkungszahlen
Berechnungsprogramm zur Berechnung der Kerbwirkungszahl für verschiedene Geometrien und Belastungsarten.
Rundstab abgesetzt
|
Rundstab mit Rundkerbe
|
Sicherungsring Nut
|
Rundstab mit Passfesder
|
Rundstab mit Pressverbindung
|
Kerbform |
|
Biegung
βkb |
Torsion
βkt |
QuerÂbohrung |
|
1,7...2,0
d/D=0,14 |
1,7...2.0
d/d=0,14 |
PassÂfedernut |
|
1,8...2,5 |
1,3...2,2 |
AusÂlaufnut |
|
1,3...1,5 |
1,3...2,2 |
KeilÂwelle parallele Flanken |
|
1,4...2,3 |
1,9...3,1 |
KerbÂzahnÂwellen |
|
1,6...2,6 |
1,9...3,1 |
KegelÂspannringe |
|
1,6 |
1,4 |
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Einflussfaktoren auf die Dauerfestigkeit
Einflussfaktoren auf die Dauerfestigkeit
Bei der Berechnung der Dauerfestigkeit eines Bauteils sind verschiedene Einflussfaktoren zu berücksichtigen:
- Technologischer Größeneinflussfaktor K1
Der Faktor K1 berücksichtigt, dass die erreichbare Härte beim Vergüten bzw. Einsatzhärten mit steigendem Durchmesser abnimmt.
- Geometrischer Größeneinflussfaktor K2
Der geometrische Größeneinflussfaktor K2 berücksichtigt, dass bei größer werdendem Durchmesser oder Dicken die Biegewechselfestigkeit in die Zug/Druckwechselfestigkeit
übergeht und analog auch die Torsionswechselfestigkeit sinkt.
Berechnung von:
- Technologischer Größeneinflussfaktor K1
- Geometrischer Größeneinflussfaktor K2
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Einflussfaktor Oberflächenrauigkeit
Der Einflussfaktor Kf der Oberflächenrauheit, berücksichtigt den zusätzlichen Einfluss der Rauheit auf die örtlichen Spannungen und damit auf die Dauerfestigkeit
des Bauteils.
Zug-Druck und Biegung
Torsion
Kfσ = Zug-Druck Oberflächenrauigkeitsfaktor (-)
K fτ = Torsion Oberflächenrauigkeitsfaktor (-)
σ b(deff) = Zugfestigkeit (N/mm²)
Rz = mittl. Rauigkeit (μm)
bei Walzhaut Rz=200 μm
σ B(dB) = Zugfestigkeit Bezugsdurchmesser (N/mm²)
K1 (deff) = Technologischer Einflussfaktor (-)
Kfσ = Zug-Druck Oberflächenrauigkeitsfaktor (-)
K fτ = Torsion Oberflächenrauigkeitsfaktor (-)
σ b(deff) = Zugfestigkeit (N/mm²)
Rz = mittl. Rauigkeit (μm)
bei Walzhaut Rz=200 μm
σ B(dB) = Zugfestigkeit Bezugsdurchmesser (N/mm²)
K1 (deff) = Technologischer Einflussfaktor (-)
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Einflussfaktor für Oberflächenverfestigung Kv
Der Einflussfaktor der Oberflächenverfestigung Kv berücksichtigt den Einfluss (Eigenspannung, Härte) des veränderten Oberflächenzustandes durch das jeweilige
technologische Verfahren auf die Dauerfestigkeit.
Bei Durchmesser größer 40 mm ist Kv = 1.
OberÂflächenÂverfestigung |
DurÂchmesser |
Kv Faktor |
Nitrieren |
8...25 |
1,15...1,25 |
25...40 |
1,10...1,15 |
EinsatzÂhärten |
8...25 |
1,20...2,10 |
25...40 |
1,10...1,50 |
KarboÂnitrierÂhärten |
8...25 |
1,10...1,90 |
25...40 |
1,00...1,40 |
Rollen |
7...25 |
1,20...1,40 |
25...40 |
1,10...1,25 |
KugelÂstrahlen |
7...25 |
1,10...1,30 |
25...40 |
1,10...1,20 |
InÂduktivÂhärten
FlammÂhärten |
7...25 |
1,20...1,60 |
25...40 |
1,10...1,40 |
nach oben
Gesamt-Einflussfaktor
Gesamteinflussfaktor
Zug-Druck und Biegung
Torsion
Kσ = Gesamteinflussfaktor σ (-)
K Ï„ = Gesamteinflussfaktor Ï„ (-)
β σ = Kerbwirkungszahl σ (-)
β τ = Kerbwirkungszahl τ (-)
K 2 = Geometrischer Einflussfaktor (-)
K f,σ = Einflussfaktor Oberflächenrauheit σ (-)
K f,τ = Einflussfaktor Oberflächenrauheit τ (-)
K v = Einflussfaktor Oberflächenverfestigung (-)
Kσ = Gesamteinflussfaktor σ (-)
K Ï„ = Gesamteinflussfaktor Ï„ (-)
β σ = Kerbwirkungszahl σ (-)
β τ = Kerbwirkungszahl τ (-)
K 2 = Geometrischer Einflussfaktor (-)
K f,σ = Einflussfaktor Oberflächenrauheit σ (-)
K f,τ = Einflussfaktor Oberflächenrauheit τ (-)
K v = Einflussfaktor Oberflächenverfestigung (-)
nach oben
Gestaltfestigkeit
Belastungs- und Spannungsarten
σ
N = Normalspannung (N/mm²) - Zug/Druck
F
N = Normalkraft (N)
A
= Querschnittsfläche (mm²)
Ï„
t = Torsionsspannung (N/mm²)
M
t = Torsionsmoment (Nmm)
W
t = Torsions-Widerstandsmoment (mm³)
σ
b = Biegespannung (N/mm²)
M
b = Biegemoment (Nmm)
W
b = Biege-Widerstandsmoment (mm³)
σ
a = Spannungsamplitude (N/mm²)
σ
m = Mittelspannung (N/mm²)
σ
o = Oberspannung (N/mm²)
σ
u = Unterspannung (N/mm²)
σ
N = Normalspannung (N/mm²) - Zug/Druck
F
N = Normalkraft (N)
A
= Querschnittsfläche (mm²)
Ï„
t = Torsionsspannung (N/mm²)
M
t = Torsionsmoment (Nmm)
W
t = Torsions-Widerstandsmoment (mm³)
σ
b = Biegespannung (N/mm²)
M
b = Biegemoment (Nmm)
W
b = Biege-Widerstandsmoment (mm³)
σ
a = Spannungsamplitude (N/mm²)
σ
m = Mittelspannung (N/mm²)
σ
o = Oberspannung (N/mm²)
σ
u = Unterspannung (N/mm²)
nach oben
Vergleichs-Mittelspannung bei mehrachsiger Beanspruchung
Vergleichs-Mittelspannungen
σmv = Vergleichs-Mittelspannung (N/mm²)
τ mv = Torsion-Vergleichs-Mittelspannung (N/mm²)
σ zdm = Zug-Druck-Mittelspannung (N/mm²)
σ bdm = Biege-Mittelspannung (N/mm²)
τ m = Torsion-Mittelspannung (N/mm²)
σmv = Vergleichs-Mittelspannung (N/mm²)
τ mv = Torsion-Vergleichs-Mittelspannung (N/mm²)
σ zdm = Zug-Druck-Mittelspannung (N/mm²)
σ bdm = Biege-Mittelspannung (N/mm²)
τ m = Torsion-Mittelspannung (N/mm²)
nach oben
Gestalt-Dauerfestigkeit gekerbter Stab - einachsige Beanspruchung
Die Bauteilfestigkeit des gekerbten Stabs, unter Berücksichtigung der o. g. Einflussfaktoren, berechnet sich nach folgenden Formeln:
Zug-Druck-Wechselfestigkeit
Biege-Wechselfestigkeit
Torsions-Wechselfestigkeit
nach oben
Mittelspannungsempfindlichkeit
Zug-Druck
Biegung
Torsion
ψzdσK = Mittelspannungsempfindlichkeit Zug-Druck (-)
ψ bσK = Mittelspannungsempfindlichkeit Biegung (-)
ψ τK = Mittelspannungsempfindlichkeit Torsion (-)
σ zdWK = Zug-Druck Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
σ bWK = Biegung Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
τ τWK = Torsion Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
σ B(deff) = Zugfestigkeit bezogen auf deff (N/mm²)
ψzdσK = Mittelspannungsempfindlichkeit Zug-Druck (-)
ψ bσK = Mittelspannungsempfindlichkeit Biegung (-)
ψ τK = Mittelspannungsempfindlichkeit Torsion (-)
σ zdWK = Zug-Druck Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
σ bWK = Biegung Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
τ τWK = Torsion Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
σ B(deff) = Zugfestigkeit bezogen auf deff (N/mm²)
nach oben
Spannungsamplitude der Bauteilfestigkeit
Wenn σmv bzw. τmv konstant
Zug-Druck
Biegung
Torsion
Wenn σmv/σzd,ba bzw. τmv/ττa konstant
Zug-Druck
Biegung
Torsion
σzdADK = Zug-Druck Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
σ bADK = Biege Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
τ τADK = Torsion Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
σ zdWK = Zug-Druck Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
σ bWK = Biege Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
τ τWK = Torsion Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
ψ zdσK = Mittelspannungsempfindlichkeit Zug-Druck (-)
ψ bσK = Mittelspannungsempfindlichkeit Biegung (-)
ψ τK = Mittelspannungsempfindlichkeit Torsion (-)
σ mv = Vergleichs-Mittelspannung (N/mm²)
τ mv = Torsion Vergleichs-Mittelspannung (N/mm²)
σ zda = Zug-Druck Ausschlagspannung aus der Beanspruchung (N/mm²)
σ ba = Biege-Ausschlagspannung aus der Beanspruchung (N/mm²)
τ τa = Torsion-Ausschlagspannung aus der Beanspruchung (N/mm²)
σzdADK = Zug-Druck Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
σ bADK = Biege Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
τ τADK = Torsion Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
σ zdWK = Zug-Druck Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
σ bWK = Biege Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
τ τWK = Torsion Bauteilwechselfestigkeit (N/mm²)
ψ zdσK = Mittelspannungsempfindlichkeit Zug-Druck (-)
ψ bσK = Mittelspannungsempfindlichkeit Biegung (-)
ψ τK = Mittelspannungsempfindlichkeit Torsion (-)
σ mv = Vergleichs-Mittelspannung (N/mm²)
τ mv = Torsion Vergleichs-Mittelspannung (N/mm²)
σ zda = Zug-Druck Ausschlagspannung aus der Beanspruchung (N/mm²)
σ ba = Biege-Ausschlagspannung aus der Beanspruchung (N/mm²)
τ τa = Torsion-Ausschlagspannung aus der Beanspruchung (N/mm²)
nach oben
Sicherheit gegen Ermüdungsbruch
Ausschlagspannung aus der Beanspruchung
Sicherheit
- nur Biegung
- nur Torsion
σa = Ausschlagspannung (N/mm²)
σ o = Oberspannung (N/mm²) - max. Spannung
σ u = Unterspannung (N/mm²) - min. Spannung
σ zda = Zug-Druck-Ausschlagspannung (N/mm²)
σ ba = Biege-Ausschlagspannung (N/mm²)
τ τa = Torsion-Ausschlagspannung (N/mm²)
σ zdADK = Zug-Druck Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
σ bADK = Biege Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
τ τADK = Torsion Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
S = Sicherheit gegen Ermüdungsbruch (-)
σa = Ausschlagspannung (N/mm²)
σ o = Oberspannung (N/mm²) - max. Spannung
σ u = Unterspannung (N/mm²) - min. Spannung
σ zda = Zug-Druck-Ausschlagspannung (N/mm²)
σ ba = Biege-Ausschlagspannung (N/mm²)
τ τa = Torsion-Ausschlagspannung (N/mm²)
σ zdADK = Zug-Druck Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
σ bADK = Biege Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
τ τADK = Torsion Bauteilausschlagfestigkeit (N/mm²)
S = Sicherheit gegen Ermüdungsbruch (-)
nach oben
Kritische Drehzahl
Biegeeigenfrequenz [1]
Die auf die Welle wirkenden zusätzlichen Belastungen (Zahnkräfte, Querkräfte usw.) sind bei der Biegesteifigkeit der Welle nicht zu berücksichtigen.
ω = Winkelgeschwindigkeit (rad/s)
C = Biegesteifigkeit der Welle (N/m)
m = Einzelmasse (Scheibe) (kg)
f k = Kritische Eigenfrequenz (Hz)
F G = Gewichtskraft der Einzelmasse (N)
f G = Durchbiegung der Welle durch die Einzelmasse (m)
g = Erdbeschleunigung 9,81 (m/s²)
n k = Kritische Drehzahl (1/min)
E = E-Modul (N/mm²)
I = Biege-Trägheitsmoment (mm4)
L = Lagerabstand (mm)
a = Abstand Masse zum Lager (mm)
b = Abstand Masse zum Lager (mm)
ω = Winkelgeschwindigkeit (rad/s)
C = Biegesteifigkeit der Welle (N/m)
m = Einzelmasse (Scheibe) (kg)
f k = Kritische Eigenfrequenz (Hz)
F G = Gewichtskraft der Einzelmasse (N)
f G = Durchbiegung der Welle durch die Einzelmasse (m)
g = Erdbeschleunigung 9,81 (m/s²)
n k = Kritische Drehzahl (1/min)
E = E-Modul (N/mm²)
I = Biege-Trägheitsmoment (mm4)
L = Lagerabstand (mm)
a = Abstand Masse zum Lager (mm)
b = Abstand Masse zum Lager (mm)