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By Dr.-Ing. F. Schmidt (auth.)

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.

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Auf S. 43 für die elastische Länge von Kurbelwellen, die auch für geschrumpfe Kröpfungen gilt. D. Die Verformung als Grenze 31 wobei T max nach Material und Formgebung nach den Angaben in Abschn. I. B zu bestimmen ist. Wenn die Beanspruchung überschritten wird, ist die erforderliche Elastizität innerhalb der Länge nicht unterzubringen; es muß entweder eine größere Länge zur Verfügung gestellt werden, oder die Ansprüche bezüglich Elastizität sind zu reduzieren. In der praktischen Berechnung der Wellen spielt die höchstzulässige Durchbiegung durch die Querkräfte und das Eigengewicht eine große Rolle.

22 zu entnehmen, wobei die Zugfestigkeit maßgebend ist. 60 Stahl St70 b) Einsatzstähle 2 nach DIN 17210 CK15 15Cr3 16MnCr5 15CrNi6 c) Legierte Stähle nach DIN 17200 25CrMo4 (fr. VM 125) 42CrMo4 (fr. VM 140) d) Nitrierstähle 32AlCrMo4 (bis 800) 33CrMoNi7 (über 800) e) Nichtrostende Stähle X20Crl3 (fr. V5M) X90CrMoV18 (härtbar) X12CrNil8/8 = V2A norm. ~ wechsel· festigkeit kpjmm' Drehwechsel· festigkeit Preisverhält· nis 1 kpjmm' kpjmm ±19-21 +24 ±28""':30 ±32-35 ±11-12 ±14-15 ±18-19 ±20-21 1,00 1,02 1,02 1,04 +27 +32 +44 ±50 ±17 ±20 ±28 ±32 1,40 1,50 1,75 2,10 ±32 ±45-52 ±17 ±30 1,84 2,10 I I 22-24 28-30 32-34 35-37 37-45 50-60 60-72 70-85 30 40 60 65 50-65 60-85 80-110 90-120 42-60 55-70 • 65-80 75-90 60 80-100 45 65-80 75-90 22 50-70 50% Dehng.

J. g 12 · t==1 t::=t z b _ We- B. Gleichmäßig belastete Wellen Tabelle 4. Eigenjrequenz von Balken bzw. Wellen gleiohen Quersohnittes ~ (JQ i:! : i:! 2 g. : (JQ i:! [ rn c:> >-< 0:> ~ 37 A. Biegungsschwingungen entsprechende rotierende Kräfte in den Lagern hervorrufen. Das Anwachsen dieser Kräfte beim Durchfahren einer Kritischen gibt Anlaß zu Erschütterungen der Maschine und des Fundamentes. Nähert man sich im unterkritischen Gebiet der Resonanz, so wird r/e immer größer (z. B. für~ = 0,95 ist r = 5,64 e), dagegen We wird im überkritischen Gebiet r/e immer kleiner (z.

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