Leistungsvorteile
Wenn die Wandstärke einer Hohlwelle bei gleichen Außendurchmesserbedingungen 10 mm erreicht, kann ihr Biegefestigkeits-Abschnittmodul 98 % des Widerstandsmoments einer Vollwelle erreichen (W-Wert 0,096 cm³ gegenüber 0,098 cm³). In Bezug auf die Torsionssteifigkeit erhöht eine Hohlwelle bei gleichen Material- und Querschnittsflächenbedingungen die Torsionseffizienz um 17–23 %, indem der durchschnittliche Abstand vom Material zur Wellenmitte vergrößert wird.
Im Vergleich zu Vollwellen bietet es:
- Gewichtsreduzierung um 30–45 % (bei gleichem Außendurchmesser)
- Reduzierung der Materialkosten um 20–30 %
- Verbesserung der axialen Raumausnutzung um 10 %
Herstellungsprozess
Es wird ein dreistufiges System aus Schruppen → Halb-Schlichten → Schlichten angewendet. Ein typischer Prozessablauf ist wie folgt:
1. Stanzen: Schneiden von Stangenmaterial auf die Spezifikationen von φ60×220 mm
2. Vordrehen: 2 mm Bearbeitungszugabe am Außendurchmesser belassen
3. Bohren: Bearbeitung eines φ28-Durchgangslochs (nach dem Bohren ist Reiben erforderlich, um die Genauigkeit zu verbessern)
4. Wärmebehandlung: Abschrecken und Anlassen auf HRC28-32
5. Fertigdrehen: Kontrolle der Maßtoleranz des Außendurchmessers auf IT6-Sorte
Wichtige Prozessparameter:
- Grobdrehen von Außendurchmesser φ46: Spindelgeschwindigkeit 600 U/min, Vorschubgeschwindigkeit 0,3 mm/U
- Fertigdrehen der Innenbohrung mit φ28: Mit CBN-Werkzeugen, Oberflächenrauheit Ra kleiner oder gleich 1,6 μm
- Spline-Bearbeitung: Verwendung einer speziellen Räumnadel, kumulativer Steigungsfehler kleiner oder gleich 0,02 mm