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Passungen für Hohlwellen

Sollen Lager mit fester Passung auf einer Hohlwelle montiert werden, ist im Allgemeinen eine festere Passung als bei einer Vollwelle erforderlich, um den gleichen Oberflächendruck zwischen Innenring und Wellensitz zu erhalten.
Die folgenden Durchmesserverhältnisse sind wichtig für die Entscheidung, welche Passung verwendet werden soll.

ci = di/d und ce = d/de
Die Passung wird nicht wesentlich verschlechtert, sofern das Durchmesserverhältnis der Hohlwelle ci ≤ 0,5 ist. Wenn der mittlere Außendurchmesser des Innenrings nicht bekannt ist, kann das Durchmesserverhältnis ce mit ausreichender Genauigkeit mit folgender Gleichung berechnet werden:

ce = d/[k (D – d) + d]

Hierin sind

ci=das Durchmesserverhältnis der Hohlwelle
CE=das Durchmesserverhältnis des Innenrings
d=der Außendurchmesser der Hohlwelle,
der Bohrungsdurchmesser des Lagers, mm
di=die Bohrung der Hohlwelle, mm
de=der durchschnittliche Außendurchmesser des Innenrings, mm
D=der Außendurchmesser des Lagers, mm
k=ein Faktor für den Lagertyp
für Pendelkugellager der Reihen 22 und 23, k = 0,25
für Zylinderrollenlager, k = 0,25
für alle anderen Lager, k = 0,3
Zur Bestimmung der notwendigen festen Passung eines Lagers, das an einer Hohlwelle angebaut werden soll, das mittlere wahrscheinliche Passungsübermaß zwischen Wellensitz und Lagerbohrung aus der empfohlenen Toleranz für eine Vollwelle des gleichen Durchmessers ermitteln. Wenn die plastische Verformung (Glättung) der Passflächen beim Einbau vernachlässigt wird, kann die effektive feste Passung als mittleres wahrscheinliches Passungsübermaß bestimmt werden.
Die Passung ΔH für eine Stahlhohlwelle kann dann aus der bekannten festen Passung ΔV für die Stahlvollwelle in Diagramm 1 ermittelt werden. ΔV entspricht dem mittleren Wert der kleinsten und größten Werte für die wahrscheinliche feste Passung der Vollwelle. Die Toleranz für die Hohlwelle wird dann so ausgewählt, dass die mittlere wahrscheinliche feste Passung so gut wie möglich mit der festen Passung ΔH aus Diagramm 2 übereinstimmt.

Bestellbeispiel

Ein Rillenkugellager 6208 mit d = 40 mm und D = 80 mm soll auf einer Hohlwelle mit einem Durchmesserverhältnis ci = 0,8 eingebaut werden. Welche feste Passung wird benötigt und welche Wellengrenzwerte ergeben sich?

Wenn das Lager auf einer Stahlvollwelle eingebaut werden soll und normalen Belastungen ausgesetzt ist, sollte die Toleranzklasse k5 verwendet werden, siehe dazu Tabelle. Bei einem Wellendurchmesser von 40 mm ergibt sich das mittlere wahrscheinliche Passungsübermaß mit ΔV = (22 + 5)/2 = 13,5 µm.

Für ci = 0,8 und ce = 40/[0,3(80 - 40) + 40] = 0,77 ergibt sich aus Diagramm 3, ΔHV = 1,7.
Die erforderliche feste Passung für die Hohlwelle ist somit Δ H = 1,7 × 13,5 = 23 µm. Infolgedessen wird für die Hohlwelle Toleranzklasse m6 gewählt, so dass ein mittleres wahrscheinliches Passungsübermaß dieser Größenordnung gewährleistet ist.
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