Passfedern

Eine Passfederverbindung wird zur Realisierung einer Welle-Nabe-Verbindung genutzt (siehe Bild). Sie ist die überwiegend gebräuchlichste Formschlussverbindung für Riemenscheiben, Zahnräder und Kupplungen mit Wellen bei vorwiegend einseitigen Drehmomentbelastungen. Diese Art der Verbindung ist preiswert, einfach zu montieren und läßt sich leicht lösen. Die in der Wellen- und Nabennut sitzende, als Mitnehmer wirkende Passfeder trägt, im Gegensatz zur baulich ähnlichen Nuten-Keilverbindung, nur mit ihren Seitenflächen, die Rückenfläche besitzt etwas Spiel. Passfederverbindungen sind reine Mitnehmerverbindungen. Im Gegensatz zur Keilverbindung werden hier die Teile nicht gegeneinander verspannt. Zwischen Passfeder und Nabennutgrund muß immer Spiel vorhanden sein (siehe Bild). Die parallelen Seitenflächen der Passfeder liegen an den Seitenflächen von der Wellen- und Nabennut an und übertragen so das Drehmoment zwischen Welle und Nabe durch Formschluss. Die Beanspruchung der Passfeder unterliegt erfolgt dabei durch Flächenpressung und Scherung. Um die zulässigen Festigkeitswerte nicht zu überschreiben, sollte die Passfederlänge mindestens 1,2 mal des Wellendurchmessers betragen.

Der Vorteil einer Passfederverbindung ist ihre hohe Genauigkeit, der zentrische Sitz der Naben, kein Verkanten und Verspannen, kein notwendiges Einpassen und Eintreiben wie bei Keilen und eine daraus resultierendere schonendere Behandlung der Bauteile (wichtig wenn Wälzlager eingebaut sind). Die Nachteile liegen eigentlich nur darin, dass die Naben gegen axiales Verschieben zusätzlich gesichert werden müssen und ihre Empfindlichkeit gegen wechselseitige Drehmomente. Diese Nachteile werden aber durch die Vorteile bei weitem aufgewogen.

Passfedern werden nach Form und Abmessungen durch die DIN 6885 genormt. Das Bild unten zeigt die verschiedenen Formen der Passfedern, die von der Crummenerl GmbH geliefert werden.

Sonderabmessungen und Formen sind möglich. Die DIN 6885 legt u.a. auch fest, dass zur Tolerierung der Nutbreite eine Passung mit dem Toleranzfeld P9, N9 oder JS9 laut DIN 7155 verwendet werden muß. Die Passfeder entspricht damit einer Einheitswelle mit der Toleranzfeldlage h (oberes Maß = 0). Die Grundlagen zur Gestaltung- und Berechnung von Passfederverbindungen werden durch die DIN 6892 festgelegt. Passfedern der Form A und B sind mit, Form E und F auch ohne Gewindeloch für Abdrückschraube lieferbar. Bei Form E und F wird die Abdrückschraube seitlich statt mittig angeordnet. Dadurch erreicht man eine Hebelwirkung, die das Lösen der Passfeder aus der Nut erleichtert.

Gebräuchlichster Werkstoff ist heutzutage der C45K. Die Crummenerl GmbH stellt Passfedern in großen Mengen aber auch aus 34CrNiMo6, 42CrMo4 (für höhere Belastungen), Nirosta und anderen Sonderlegierungen her. In Sonderfällen werden auch Titanlegierungen verwendet. Die Berücksichtigung von Werksnormen und spezieller Wärmebehandlungen sind bei uns üblich.