Verstehen Sie Rotationswellen, Achsen und Motorwellen: Ein Leitfaden

Rotationswellen sind ein wesentliches Element des modernen Maschinenbaus. Rotationswellen übertragen Drehbewegungen. Sie können aus verschiedenen Materialien gefertigt werden, die je nach Anwendung spezifisch ausgewählt werden. Zu den Materialien gehören ungehärteter Stahl, rostfreier Stahl und gehärteter Stahl.

Motorwellen sind eine spezielle Art von Rotationswellen, die dafür entwickelt wurden, eine direkte Verbindung zwischen einem Motor oder einer anderen Kraftquelle und dem mechanischen Teil einer Maschine herzustellen.

Motorwellen und Rotationswellen werden zur Erzeugung und Übertragung von Drehmomenten in verschiedenen Systemen und Applikationen eingesetzt. Dazu zählen sowohl Synchronriementriebe als auch Kettentriebe und Anwendungen, die Drehmomente direkt ohne eine Übersetzung übertragen. Hier erfahren Sie mehr über die mechanische Kraftrübertragung bei rotierenden Bewegungen. In vielen Fällen werden an den Enden der Rotationswelle Wellenkupplungen als Verbindungselemente verwendet.

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Kurz erklärt: Rotationswelle und Rotationsachse

  • Rotationswellen (Drehwellen) übertragen Drehbewegungen. Ein Beispiel ist die rotierende Welle zwischen Motor und Getriebe. Sie nehmen vor allem Torsionskräfte auf.
  • Motorwellen (Antriebswellen) sind eine spezielle Form der Rotationswelle, welche sich in einem Motor befindet. Zur Kraftübertragung der Drehbewegung und Torsionskräfte auf andere Bauteile werden häufig Kupplungen eingesetzt.
  • Achsen sind fest stehende Bauteile und drehen sich im Gegensatz zur Welle selbst nicht. Sie nehmen vor allem Biegekräfte auf.
  • Linearwellen stehen ebenfalls und dienen als Führungswelle. Sie sind eine Sonderform der Achse und sind meit oberflächengehärtet.
  • Rotationsachse / Schwenkachse ist die theoretische Achse um welche ein rotierendes Bauteil rotiert. Sie wird in technischen Zeichnungen als Strichpunkt-Linie dargestellt.
Anwendungsbeispiel einer Rotationswelle
Anwendungsbeispiel einer Rotationswelle
Rotationsachse Rollenbahn
Rotationsachse Rollenbahn
Anwendungsbeispiel: Motorwelle
Anwendungsbeispiel: Motorwelle

Anforderungen an Rotationswellen

Rotationswellen müssen in der Lage sein, eine ausreichende Drehmomentübertragung zu ermöglichen. Dies kann durch die Wahl des richtigen Materials sowie des richtigen Durchmessers erreicht werden. Ein zu kleiner Durchmesser kann zu einer unzureichenden Übertragung des Drehmoments führen, während ein zu großer Durchmesser zu einer zu großen Übertragung des Drehmoments führen kann.

Die Oberfläche der Rotationswelle muss eine hohe Genauigkeit und eine gute Gleitfähigkeit aufweisen. Eine unebene Oberfläche kann dazu führen, dass die Drehwelle dreht, ohne die Leistung zu erbringen, die erforderlich ist.

Schließlich müssen Rotationswellen in der Lage sein, eine ausreichende Schmierung zu ermöglichen. Dies ist wichtig, um die Lebensdauer der Rotationswelle zu erhöhen und eine reibungslose und effiziente Bewegung zu gewährleisten.

Rotationswellen sind nicht nur für ruhende Achsen geeignet, sondern auch für Drehbewegungen. Im Gegensatz zu den Rotationsachsen dreht sich bei Rotationswellen die gesamte Baugruppe, bestehend aus der Rotationswelle und den an ihr befestigten Bauteilen, um sich selbst. Um eine reibungsarme Drehbewegung zu ermöglichen, müssen Rotationswellen mit einem Wälzlager oder Lagergehäuse gelagert werden.

MISUMI bietet eine Reihe von Kombinationsmöglichkeiten für die Positionierung von Rotationswellen, die sowohl ein einseitiges als auch ein beidseitiges Abstützen der Drehachse beinhalten. Diese Kombinationen ermöglichen eine axiale Positionssicherung, um die erforderliche Rundheit und Geradheit aufrechtzuerhalten sowie unerwünschte Schwingungen (Vibrationen) zu vermeiden, die zu Ungenauigkeit, Bauteilverlust, erhöhtem Verschleiß und ungewollter Geräuschbildung führen können. Mithilfe der hochpräzisen Rotationswellen lassen sich hohe Geschwindigkeiten erzielen, während die erforderliche Laufruhe dank der axialen Positionssicherung aufrechterhalten wird.

Anforderungen an Rotationsachse

Die Biegefestigkeit einer Rotationsachse spielt eine wesentliche Rolle bei der Konstruktion einer Rotationswelle, da sie primär Biegemomentbelastungen ausgesetzt ist. Um die auf die Drehachsen und Rotationsachsen eingeleiteten Kräfte an die Achsaufnahmen zu übertragen, kann diese mit Hilfe von hochfesten Materialien wie Edelstahl, Aluminium oder Titan hergestellt werden.

Anforderungen an Motorwellen

Bei einer Motorwelle dreht sich die gesamte Baugruppe aus Motorwelle und angebrachten Bauteilen, wodurch ein Wälzlager oder ein Lagergehäuse zur Lagerung benötigt wird, im Unterschied zu einer starren Achse.

Motorwellen und Torsionswellen sind besonders für den Maschinen- und Anlagenbau geeignet, da sie eine hohe Torsionsfestigkeit und eine sehr hohe Präzision der Konzentrizität und Rundheit besitzen. Dies ermöglicht eine vibrationsarme Übertragung von Rotation und Drehmomenten bei hohen Drehzahlen. Zusätzlich können die Stellen für die Kraftübertragung für eine noch höhere Torsionsfestigkeit mittels Härtung nachbearbeitet werden. MISUMI Motorwellen sind mit Zentrierbohrungen an den Stirnflächen ausgestattet, um eine einfache Montage zu ermöglichen.