Eine Welle-Nabe-Verbindung verbindet eine rotierende Welle mit einem Bauteil wie einer Nabe (Riemenscheibe, Walze, Rad, etc.). Das Ziel: Drehmoment, Leistung und Kräfte zuverlässig übertragen.
Sie sind zentrale Maschinenelemente in der Industrie und sorgen dafür, dass Drehmoment und Kräfte zuverlässig zwischen Welle und Nabe übertragen werden. In diesem Beitrag erfährst du welche Arten der Welle-Nabe-Verbindung es gibt, wie sie funktionieren und worauf es bei der Auswahl ankommt.
Lass uns los legen!
Eine Welle-Nabe-Verbindung kann/muss:
✅ Drehmoment übertragen
✅ Axialkräfte aufnehmen
✅ Radialkräfte übertragen
Wir unterscheiden drei Verbindungsarten der Welle-Nabe nach Funktion bzw. Wirkung.
Als vierte Art kann die Kombination aus formschlüssiger und kraftschlüssiger Verbindung genannt werden. Dies ist z.B. bei Halbschalenkupplungen (Kraftschluss) mit Passfeder (Formschluss) oder bei Taper Buchsen der Fall.
Jede Art hat Vorteile und Nachteile, auf die wir näher eingehen werden.
Diese Verbindung entsteht durch eine dauerhafte stoffliche Verbindung, z. B. durch:
✅ Vorteil: dauerhaft und stabil
❌ Nachteil: meist nicht zerstörungsfrei lösbar
Verbindung entsteht durch Formgebung. Die Übertragung des Drehmomentes erfolgt an der Auflagefläche = Wirkfläche durch Flächenpressung.
Typische Beispiele:
✅ Überträgt hohe Drehmomente
❌ Nicht spielfrei → Verschleißgefahr (Ausschlagen der Welle/Nabe) bei Reversierbetrieb
❌ Auftreten von Passungsrost → erschwerte Demontage
Diese Verbindung funktioniert durch Reibungskraft zwischen Welle und Nabe und ermöglicht eine spielfreie Übertragung. Meist über zusätzliche Spannelemente realisiert:
✅ Spielfrei – Für hochdynamische Anwendungen geeignet
✅ Schnelle Montage / Demontage
✅ Aufnahme axialer Kräfte
❌ Zusätzliches Bauteil nötig
❌ Passung und Oberflächen an Welle und Nabe wichtig
Das Video „Welle-Nabe-Verbindung“ von Nachhilfe-mit-RG gibt einen guten Überblick über die verschiedenen Arten der Welle-Nabe Verbindung.
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| Verbindung | Spielfrei? | Lösbar? | Kosten | Beispiele |
|---|---|---|---|---|
| Stoffschlüssig | ✅ Ja | ❌ Nein | Mittel | Schweißen, Kleben |
| Formschlüssig | ❌ Nein | ✅ Ja | Günstig | Passfeder, Keilwelle |
| Kraftschlüssig | ✅ Ja | ✅ Ja | Höher | Spannsatz, Schrumpfscheibe |
💡 Tipp: Neben technischen Anforderungen spielen auch Montagefreundlichkeit, Kosten und Wartung eine Rolle.
| Verbindung | Spielfrei? | Lösbar? | Kosten | Beispiele |
|---|---|---|---|---|
| Stoffschlüssig | ✅ Ja | ❌ Nein | Mittel | Schweißen, Kleben |
| Formschlüssig | ❌ Nein | ✅ Ja | Günstig | Passfeder, Keilwelle |
| Kraftschlüssig | ✅ Ja | ✅ Ja | Höher | Spannsatz, Schrumpfscheibe |
💡 Tipp: Neben technischen Anforderungen spielen auch Montagefreundlichkeit, Kosten und Wartung eine Rolle.
Die Darstellung zeigt die unterschiedlichen Welle-Nabe-Verbindungen und ihre Eignungen. Die Darstellung wurde in Anlehnung an Roloff/Matek – Maschinenelemente (Springer Verlag) erstellt. Nicht immer fällt die Entscheidung eindeutig auf eine Art der Verbindung. Neben technischen Aspekten können auch die Beschaffungssituation, die Kosten der Verbindung oder die Montagefreundlichkeit eine entscheidende Rolle spielen.
Bei den Kosten ist es wichtig, die initialen Kosten (für den Maschinenbauer) und die laufenden Kosten für den Maschinenbetreiber (bei komplizierter Demontage mit langem Maschinenstillstand) zu betrachten.
Passfederverbindungen sind Standard im Maschinenbau – einfach, bewährt und kostengünstig.
Für spielfreie Übertragung bei präzisen oder reversierenden Antrieben setzen Maschinenbauer bevorzugt auf kraftschlüssige Verbindungen wie Spannsätze oder Schrumpfscheiben. Das verhindert ein Ausschlagen der Verbindung.
Hier eine Auswahl führender Hersteller für kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen:
Die Auswahl der optimalen Welle-Nabe-Verbindung hängt von vielen Faktoren ab: Belastung, Montage, Wartung, Präzision und Kosten. Formschlüssige Lösungen sind einfach und bewährt – kraftschlüssige Verbindungen bieten maximale Performance.
