Wellen

Wellen gehören zu den so genannten Linearführungskomponenten in der Lineartechnik. Sie tragen als wichtiger Teil mechanischer Komponenten als auch mechatronischer Systeme dazu bei, dass lineare Bewegungen ausgeführt werden können. Besonders bei der Ausführung präziser linearer Bewegungen werden Wellen eingesetzt. Der Antrieb erfolgt direkt durch Motoren, Kupplungen, Ketten, Riemen oder Zahnräder.

Einsatzgebiete von Wellen sind beispielsweise Werkzeugmaschinen, Getriebe, Motoren aber auch Turbinen.

Eine Welle kann man sich als ein langes Maschinenelement in Form eines Zylinders vorstellen, welches meistens horizontal gelagert ist. Wellen sind stets drehbeweglich konstruiert, denn sie dienen der Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten. Im Gegensatz dazu dienen Achsen nur zum Tragen von rotierenden Bauteilen, eine Aufgabe, welche auch den Wellen zukommt. Diese rotierenden Bauteile können beispielsweise Wälzlager sein.

Die Funktionen von Wellen:

• Übertragen von Drehbewegungen und Drehmomenten
• Weiterleitung von Energie
• Abstützung und Leitung von Normalkräften, Biegemomenten, Querkräften
• Tragen rotierender Bauteile
• Unterliegen Torsionsbelastungen (Torsion = Drehung) und Biegungen

Anhand ihrer Funktionen lassen sich Wellen wie folgt unterteilen:

• Getriebewellen (Änderung von Drehzahlen sowie Drehmomenten)
• Antriebswellen (Übertragung von Drehmomenten auf andere Maschinenteile)
• Gelenkwellen (Einsatz zwischen Baugruppen mit radialer Versetzung oder bei eventueller Achsenverschiebung)
• Spindeln (zur Durchführung von Schnitt- und Vorschubbewegungen in Maschinen)
• Nocken- und Kurbelwellen (Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen sowie umgekehrte Umwandlung)

Doch nicht nur nach ihren Funktionen können Wellen gruppiert werden, sondern auch hinsichtlich ihrer Konstruktion.

Zu den verschiedenen Arten von Wellen zählen unter anderem:

• Keilwellen
• Nutwellen
• Vollwellen
• Hohlwellen

Gerade aufgrund der Verschiedenheit und Individualität linearer Bewegungsabläufe und damit verbundenen Belastungen einer Welle, werden nicht nur verschiedene Wellen benötigt, sondern auch Wellen in ganz verschiedenen Größen und aus verschiedenen Werkstoffen.

Die Fertigung der Wellen erfolgt vorwiegend aus Stahl, wie Vergütungsstahl, nicht rostendem sowie hartverchromtem Stahl. Während sich Hohlwellen vorwiegend für gewichtsreduzierte Konstruktionen eignen, können Vollwellen mit radialen und axialen Gewindebohrungen befestigt werden.

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