Passfederverbindungen zählen zu den bewährtesten und am weitesten verbreiteten Lösungen für Welle-Nabe-Verbindungen. Sie vereinen hohe Funktionssicherheit mit einer außergewöhnlich einfachen Montage und Demontage – Eigenschaften, die sie seit Jahrzehnten zu einem Standard in der Antriebstechnik machen. Die Auslegung der Drehmomentübertragung erfolgt auf Basis der zulässigen Flächenpressung nach DIN 6892 [1], während die Dauerfestigkeit gemäß der etablierten Vorgehensweise der DIN 743 [2] unter Berücksichtigung von Kerbwirkungszahlen β bestimmt wird.
Jüngste experimentelle Untersuchungen unter Torsionsbeanspruchung [3] belegen jedoch eindrucksvoll, dass die gängige Annahme „Je höher die Festigkeit des Wellenwerkstoffs, desto höher die Festigkeit der Verbindung“ nicht uneingeschränkt zutrifft. Ursache hierfür ist die Reibdauerermüdung – ein Schädigungsmechanismus, der insbesondere hochfeste Werkstoffpaarungen wie 42CrMo4+QT und 18CrNiMo7-6E empfindlich beeinträchtigt. Die gewonnenen Erkenntnisse erlaubten es, die bisherigen Kerbwirkungszahlen gezielt zu justieren und damit die Auslegungssicherheit für diese Verbindungstechnologie entscheidend zu erhöhen.
Damit stehen nun belastbare Daten und optimierte Auslegungsgrundlagen zur Verfügung, die Passfederverbindungen nicht nur in konventionellen, sondern auch in hochdynamischen Anwendungsbereichen zuverlässig und wirtschaftlich nutzbar machen.
1] „DIN 6892, Mitnehmerverbindungen ohne Anzug – Passfedern – Berechnung und Gestaltung“. Beuth Verlag, 2012.
[2] „DIN 743, Tragfähigkeitsberechnung von Achsen und Wellen“. Beuth Verlag GmbH, 2012.
[3] F. Kresinsky, A. Hasse, und E. Leidich, „Gestaltfestigkeit dynamsich rein torsionsbeanspruchter Passfederverbindungen“, AiF, 20055, 2021.