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Passungen für Hohlwellen

Wenn für ein Lager auf einer Hohlwelle eine feste Passung vorgesehen ist, wird im Allgemeinen ein größeres Übermaß erforderlich, damit in der Passfläche zwischen Innenring und Hohlwelle die gleiche Flächenpressung wie bei einem Einbau auf Vollwelle erreicht wird. Für die Ermittlung des erforderlichen Übermaßes sind die nachstehenden Durchmesserverhältnisse wichtig:



und

Durchmesserverhältnisse, ci, < 0,5 haben keinen nennenswerten Einfluss auf die Passung.
Wenn der Außendurchmesser des Innenringes, d.h. der mittlere Durchmesser aus Schulter- und Laufbahndurchmesser (Diagramm 1) nicht bekannt ist, kann das Durchmesserverhältnis ce ausreichend genau mit folgender Gleichung abgeschätzt werden



Hierin sind
ci=das Durchmesserverhältnis der Hohlwelle
ce =das Durchmesserverhältnis des Innenrings
d=der der Hohlwellen-Außendurchmesser bzw. der Lagerbohrungsdurchmesser, mm
D=Außendurchmesser des Lagers [mm]
di=der Hohlwellen-Innendurchmesser, mm
de=der durchschnittliche Außendurchmesser des Innenrings [mm[ (diagram 1)
k=ein Faktor für den Lagertyp
= 0,25 für Pendelkugellager der Reihen 22 und 23,
k = 0,25 für Zylinderrollenlager,
k = 0,3 für alle anderen Lager
Bei der Ermittlung des für ein Lager auf Hohlwelle erforderlichen Übermaßes geht man vom mittleren wahrscheinlichen Übermaß der für eine entsprechende Vollwelle empfohlenen Passung aus; bei Vernachlässigung der beim Einbau auftretenden plastischen Verformungen an den Passflächen (Glättung). Das mittlere wahrscheinliche Übermaß für das Lager auf einer Vollwelle, ΔS, ist der Mittelwert aus den Kleinst- und Größtwerten des wahrscheinlichen Passungsübermaßes in Tabelle 1, Tabelle 2, Tabelle 3, Tabelle 4, Tabelle 5 und Tabelle 6. Das Diagram 1 liefert Werte für das Verhälnis zwischen dem mittleren wahrscheinlichen Übermaß des Lagerinnenrings auf einer Hohlwelle, ΔH, und einer Vollwelle, ΔS, je nach Durchmesserverhältnis ci und ce.

Berechnungsbeispiel

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?
Für ein normal belastetes Rillenkugellager dieser Größe wird k5 empfohlen, wenn es auf einer Vollwelle aus Stahl eingebaut wird. Bei einem Wellendurchmesser von 40 mm erhält man aus Tabelle 4 ein mittleres wahrscheinliches Übermaß ΔS von (22 + 5) / 2 = 13,5 μm. Mit ci = 0,8 und



damit ist laut Diagramm 1 das Verhältnis  ΔH / ΔS = 1,7. Daraus folgt für das erforderliche Übermaß der Hohlwelle ΔH = 1,7 x 13,5 = 23 μm. Gewählt wird deshalb für die Hohlwelle die Toleranzklasse m6, für die sich ein mittleres wahrscheinliches Übermaß entsprechend k5 für Vollwelle ergibt.
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