Es gibt fünf Haupttypen von Passfedern: Senk-, Sattel-, Tangenten-, Rund- und Keilfedern.

SenkfedernBearbeiten

Typen von Senkfedern: rechteckig, quadratisch, parallel gesenkt, Keilkopf, Feder und Woodruff.

PassfedernBearbeiten

Parallelfedern sind die am häufigsten verwendeten. Sie haben einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt. Quadratische Passfedern werden für kleinere Wellen und rechteckige Passfedern für Wellendurchmesser über 170 mm (6,5 Zoll) verwendet oder wenn die Wandstärke der Gegennabe ein Problem darstellt. Zu den Passfedern werden häufig Stellschrauben verwendet, um die zueinander passenden Teile zu fixieren. Die Passfedernut ist ein Längsschlitz sowohl in der Welle als auch im Gegenstück.

• Der Passfedersitz in einer Welle für eine Passfeder

• Ein Kettenrad mit einer inneren Passfedernut

• QuerschnittQuerschnitt einer Paßfederverbindung

W = d/4 H = 2d/3

wobei

• W die Paßfederbreite
• H die Paßfederhöhe
• d der Wellendurchmesser ist

Scheibenfedern Bearbeiten

Scheibenfedern sind halbkreisförmig, Sie passen teilweise in die Kreissegmentnut A*B und der Rest passt in eine Längsnut im Gegenstück. Das Kreissegment kann direkt durch Einstechen mit einem Scheibenfräser ohne Hinterschneidungen geschnitten werden. Der Hauptvorteil der Scheibenfeder besteht darin, dass das Fräsen in der Nähe der Wellenschultern entfällt, wo Spannungskonzentrationen und Konzentrizität beeinträchtigt würden. Letzteres ist besonders wichtig für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb. Die genauere Passung von Passfeder und Passfedernut verringert außerdem das Spiel und die Spannungskonzentrationen in der Passfeder und verbessert die Zuverlässigkeit der Passfeder. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine festsitzende Passfeder mit einem Hammerschlag von der Welle entfernt werden kann, da das kreisförmige Profil die Passfeder aus der Nut herausdrückt, im Gegensatz zu einer Standardpassfeder, die axial geschoben oder aus der Nut gezogen werden muss. Zu den üblichen Anwendungen gehören Werkzeugmaschinen, Kraftfahrzeuge, Schneefräsen und Schiffsschrauben.

Dieser Schlüsseltyp wurde von William N. Woodruff aus Hartford, Connecticut, entwickelt. Im Jahr 1888 wurde er für seine Erfindung mit der John-Scott-Medaille des Franklin-Instituts ausgezeichnet.

• Eine eingebaute Scheibenfeder

• Eine Scheibenfeder und Keilnut

• Getriebe G wird durch die Scheibenfeder N

Kegelige PassfederBearbeiten

Die kegelige Passfeder ist nur auf der Seite kegelig, die in die Nabe eingreift. Die Passfedernut in der Nabe hat eine Verjüngung, die mit der Verjüngung der Passfeder übereinstimmt. Einige Kegelkeile haben einen Keil oder eine Lasche, um sie bei der Demontage leicht entfernen zu können. Der Zweck des Kegels besteht darin, die Passfeder selbst zu sichern und die Welle fest mit der Nabe zu verbinden, ohne dass eine Stellschraube erforderlich ist. Das Problem mit konischen Passfedern ist, dass sie dazu führen können, dass der Drehpunkt der Welle leicht vom Gegenstück abweicht. Sie unterscheidet sich von einer konischen Wellensicherung dadurch, dass konische Passfedern einen passenden Kegel auf der Keilnut haben, während konische Wellensicherungen dies nicht haben.

AndereBearbeiten

Eine schottische oder holländische Passfeder hat eine kreisförmige Keilnutbohrung (statt einer rechteckigen), die durch axiales Bohren in die zusammengebaute Nabe und Welle hergestellt wird, wobei ein Metallstift als Passfeder dient. Wenn die Bohrung und die Passfeder konisch sind, wird die Passfeder als holländischer Stift bezeichnet, der eingeschlagen und optional durch Schneiden oder Schleifen bündig mit dem Ende der Welle abgeschlossen wird. Wenn eine gerade Passfederbohrung optional mit einem Gewinde versehen ist, dient eine gewöhnliche Schraube als Passfeder mit Gewinde.

Federstifte sind eine alternative Komponente der Passfeder anstelle von massiven Passstiften. Ein Federstift ist selbstbefestigend und löst sich nicht bei Vibrationen. Hohle Spannstifte haben eine geringere Scherfestigkeit als ein massiver Spannstift, und die Festigkeit kann durch Veränderung der Wandstärke variiert werden. Diese begrenzte Scherfestigkeit ist so ausgelegt, dass sie dem normalen Betrieb standhält, aber bei einem übermäßigen Wellendrehmoment nachgibt und so den Rest der Maschine vor Schäden schützt.

Die Einführung einer zusätzlichen Buchsenkomponente zwischen Nabe und Welle verbessert die Leistung und den Komfort von Passfederverbindungen. Taper-Lock-Buchsen sind Nabenverbindungen mit Passfeder, die zusätzlich zur rechteckigen Passfedernut drei holländische Gewindenuten und zwei Stellschrauben als holländische Passfeder aufweisen. Die Passfedernuten sind nur auf der alternativen Nabenseite oder Wellenseite mit einem Gewinde versehen, während auf der gegenüberliegenden Seite ein Gewindedurchgangsloch ausgebildet ist. Durch einfaches Eindrehen der Gewindestifte in die ausgewählten Löcher lässt sich der Nabenmechanismus bequem und ohne Hämmern oder Ziehen der Nabe starr verriegeln oder definitiv von der Welle lösen. Quick-Disconnect-Buchsen (QD) funktionieren ähnlich, setzen aber ein kreisförmiges Muster von drei Löchern ohne Gewinde und drei Löchern mit vollem Gewinde weiter weg von der Wellenachse auf einen Buchsenflansch, anstatt über die Schnittstelle von Buchse und Nabe.

Eine Hirth-Verzahnung ähnelt einer Keilverzahnung, jedoch befinden sich die Zähne am Ende der Welle und nicht auf der Oberfläche.

SattelpassfedernBearbeiten

Diese Arten von Passfedern werden im Allgemeinen am Antriebselement (z. B. Wellen) befestigt. Diese Schlüsselarten haben eine geringere Festigkeit als die versenkten Schlüssel. Sie werden nur selten verwendet, um eine geringere Kraft auf die angetriebenen Teile (z. B. Kupplungen) zu übertragen.

Tangentiale PassfedernBearbeiten

Tangentiale Passfedern werden bei Hochleistungsanwendungen mit hohem Drehmoment verwendet. Die Passfedernut ähnelt einer Paßfeder, nur daß sie tangential aus der äußeren Welle in die innere Welle ragt. An der Stelle, an der sich sonst der Rand der Keilnut befindet, bilden sich Absätze, an denen die Passfeder anliegt und die Kraft unter Druck überträgt. Dieser letzte Punkt bedeutet, dass für eine reversible Bewegung der Welle eine weitere Passfeder entlang einer Tangente nach außen in die entgegengesetzte Richtung erforderlich ist. Diese wird in der Regel um 90° oder 180° auf der Welle versetzt sein. Die Passfeder kann keilförmig, rechteckig oder quadratisch sein, besonders häufig werden jedoch rechteckige Doppelkeile verwendet.

KeilnutfederBearbeiten

Diese Art von Schlüssel verwendet mehrere Keilnuten in der Nabe, um hohe Leistungen zu übertragen.