Achse (Maschinenelement)
Eine Achse ist ein Maschinenelement, das zur Lagerung eines oder mehrerer drehender Bauteile wie Räder oder Rollen dient. "Sie können stillstehen, sodass sich auf ihnen gelagerte Maschinenteile drehen, oder mit den auf ihnen sitzenden Maschinenteilen umlaufen. Achsen werden auf Biegung beansprucht, übertragen aber kein Drehmoment".[1]
Zwischen den beiden Kugellagern läuft im Betrieb die Fahrradnabe.
Im Gegensatz zur Achse, die eine reine Trag- oder Lagerfunktion hat, laufen Wellen stets um und übertragen zusätzlich ein Drehmoment.
Varianten
Feststehende Achse
Feststehende Achsen sind ein- oder beidseitig fest mit dem Maschinengestell verbunden. Sie sind in der Überzahl und werden z. B. in Fahrradachsen verwendet.
Umlaufende Achse
Umlaufende Achsen sind weniger häufig. Sie sind mit sich selbst drehenden Bauteilen verbunden und lagern umlaufende Räder. Das typische Beispiel sind umlaufende Achsen in Laufradachsen von Eisenbahnen oder Umlaufrädergetrieben.
Achszapfen und Achsstummel
Das im Durchmesser abgesetzte Ende einer Achse wird Achszapfen genannt. Der Absatz dient als axialer Anschlag (Lauffläche) für gleitend gelagerte Räder oder als Montageanschlag für Wälzlager-Innenringe bei Wälzlagerung.
Ein Achsstummel oder Achsstumpf ist ein kurzes Achsstück, z. B. dasjenige, das zur Einzelradaufhängung eines Kraftfahrzeug-Rades dient.
Voll- und Hohlachsen
Das Material im Innern einer Vollachse wird bei Belastung weniger beansprucht als das Material am Umfang der Achse. Es trägt daher deutlich weniger zur Festigkeit bei. Bei einer Hohlachse ist es entfallen. Beispielsweise werden Laufräder von sportlichen Fahrrädern mit leichteren Hohlachsen ausgestattet (die auch zur Aufnahme eines Schnellspanners dienen).
Ausnahme
Gelegentlich werden auch die Radsätze von Schienenfahrzeugen als Achsen bezeichnet, unabhängig davon, ob sie angetrieben werden oder nur mitlaufen.
Achsen zweispuriger Fahrzeuge
Die Definition der Kraftfahrzeugachse beinhaltet im ursprünglichen Sinn die „durchgehende starre Verbindung der gegenüberliegenden drehbar gelagerten Räder“,[2][3] wobei sich die Räder zunächst um die wie oben definierte Achse drehten. Heute wird auch die Anordnung der Räder auf voneinander separierten Radträgern (Einzelradaufhängung) als Achse bezeichnet.
Die Achszahl ist ein Unterscheidungsmerkmal zweispuriger Fahrzeuge: Der zweirädrige Karren ist ein einachsiges Fahrzeug. Ein Wagen mit vier Rädern und ein PKW sind zweiachsig. Mehrachsigkeit besteht häufig bei Nutzkraftwagen (Omnibusse, Lastkraftwagen) und Schienenfahrzeugen (Eisenbahn und Straßenbahn).
Die Summe aller Achsen von Zugfahrzeug und/oder Anhängern ist oft verkehrsrechtlich (z. B. bei Lastzügen) oder durch andere Regelungen (z. B. bei Güterzügen) beschränkt.[4]
Unterschieden wird zwischen:
- der Position der Achse (Vorder- oder Hinterachse),
- Gruppierung von Achsen (Einfach-, Doppel- bzw. Tandem- und Mehrfachachse).
Siehe auch
Einzelnachweise
- Kabus, Karlheinz, Rieg, Frank 1955-, Weidermann, Frank 1967-, Engelken, Gerhard, Hackenschmidt, Reinhard 1953-: Decker Maschinenelemente. Funktion, Gestaltung und Berechnung. 20., neu bearbeitete Auflage. München, ISBN 978-3-446-45029-5.
- Dieter Schramm, Manfred Hiller, Roberto Bardini: Modellbildung und Simulation der Dynamik von Kraftfahrzeugen. 2. Auflage. Springer Vieweg, 2013, ISBN 978-3-642-33888-5 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies: Fahrwerkhandbuch., Springer, 2013, ISBN 978-3-658-01991-4, S. 426.
- Beim Zählen der Radsätze von Schienenfahrzeugen wird üblicherweise auch von Achsen gesprochen.