Berechnung und Gestaltung von Wellen

Von:

Fritz Schmidt

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Unter einer Welle verstehen wir ein Maschinenelement von einer gewissen Längenausdehnung, das vornehmlich zur Übertragung eines Drehmomentes bzw. einer drehenden Bewegung dient. Neben diesen Hauptzweck treten verschiedene weitere Aufgaben und daraus resultierende Beanspruchungen. Die Wellen haben die Lasten von rotierenden Körpern der Maschinen zu tragen und weitere Quer kräfte aufzunehmen, die aus dem Aufbau und Zweck hervorgehen. Beispiele sind: die Gewichte der Rotoren von Turbinen und Elektromaschinen, von Schwung rädern, Zahnrädern und Seilscheiben, an denen außer den Eigengewichten Quer kräfte wie Strömungsdruck, Zahndruck, Seilzug usw. angreifen. In den meisten Fällen kommt den Wellen auch die Aufgabe zu, die Querkräfte auf die Lagerung zu übertragen; ein Teil ihrer Oberfläche dient dann als Lauffläche in den Lagern, sofern nicht besondere Lagerkörper, wie z. B. bei Wälzlagern, aufgesetzt sind. Zu den Querkräften gesellen sich oft noch erhebliche Kräfte in Längsrichtung; markante Beispiele sind die Druckwellen von Schiffsantriebs-Anlagen oder die Tragwellen von großen, senkrecht angeordneten Wasserturbinen. Die Lagerung der Welle muß dann an einer Stelle S.o ausgebildet werden, daß der Schub auf das ruhende Gestell übertragen, und die Welle in einer bestimmten Lage festgehalten werden kann.