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2026-04-21T08:34:00Z

Vor-/Nachteile und Alternativen: Grammatik

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[[Datei:Nut-Feder-Passfeder.jpg|mini|Von der [[Nut-Feder-Verbindung]] beim Holz zur Passfeder]]
[[Datei:FeatherKeyMounted.png|mini|Wellenende mit in Passfedernut eingelegter Passfeder]]
[[Datei:FeatherKeyUnMounted.png|mini|Wellenende mit aus Passfedernut entnommener Passfeder]]
[[Datei:Parallel keys.png|mini|Welle-Nabe-Verbindung mit Passfeder, [[Nutmutter]] und [[Sicherungsblech]]]]
Eine '''Passfeder''' (auch ''Federkeil'') ist ein [[Maschinenelement]] aus dem [[Maschinenbau]] und wird zur Realisierung einer [[Welle-Nabe-Verbindung]] benutzt. Die Verbindung ist [[formschlüssig]] und dient zur Übertragung von [[Drehmoment]]en (zum Beispiel Antriebswelle - [[Zahnrad]]).

== Aufbau ==
Die Passfeder ist ein massives, längliches Metallteil mit rechteckigem [[Querschnittsfläche|Querschnitt]], wird in eine entsprechend [[Fräsen|gefräste]] [[Nut (Fertigungstechnik)|Passfedernut]] in der Welle eingelegt und ragt aus dieser heraus.

Die zugehörige Nabe ist mit einer durchgehenden [[Räumen|geräumten]] Nut versehen und wird zur Montage axial über die Passfeder geschoben. Die Passfeder wirkt durch [[Formschluss]] an ihren Flanken als [[Mitnehmer]] und überträgt das [[Drehmoment]] der Welle auf das anzutreibende Bauteil (im Falle einer Antriebswelle) oder das Drehmoment des antreibenden Bauteils auf die anzutreibende Welle (im Falle einer Abtriebswelle). In axialer Richtung muss das Rad auf der Welle gegen Verschieben gesichert werden. Übliche Formen der axialen Fixierung an der Wellenschulter sind [[Sicherungsring]] oder [[Nutmutter]].

== Dimensionierung ==
Die Größe der Passfeder ergibt sich
* für den Querschnitt aus dem Wellendurchmesser (zum Beispiel ist für den Wellendurchmesser 40 mm der Passfederquerschnitt (B×H) 12 × 8 mm vorgesehen) und
* für die Länge aus dem zu übertragenden Drehmoment (Berechnung auf Flächenpressung zwischen Nabe und Passfeder und zwischen Passfeder und Welle; letztere kann oft unterbleiben, weil in der Regel das Material der Welle fester als das der Nabe ist).

== Berechnung ==
Die Berechnung erfolgt nur auf Flächenpressung, da die Normmaße für die Passfeder so gewählt sind, dass die zulässige [[Scherspannung]] nicht überschritten wird, wenn die zulässige Flächenpressung eingehalten wird.

== Norm ==
{{Infobox Norm
|Typ = DIN
|Nummer = 6885
|Bereich = Sicherungselemente
|Titel= Mitnehmerverbindungen ohne Anzug, Passfedern, Nuten, Teil 1: hohe Form; Teil 3: niedrige Form, Abmessungen und Anwendung
|Beschreibung =
|Erstveröffentlichung = 1956-02
|Stand= 2021-11
}}
Passfedern sind nach Form und [[Abmessung]]en in der [[DIN-Norm|DIN]] 6885 genormt. Diese Norm legt u. a. auch fest, dass zur [[Toleranz (Technik)|Tolerierung]] der Nutbreite eine [[Passung]] mit dem [[Toleranzfeld]] P9, N9 oder JS9 nach dem [[Passungssystem]]s Einheitswelle laut [[DIN 7155]] verwendet wird. Die Passfeder entspricht damit einer Einheitswelle mit Toleranzfeldlage '''h''' (oberes Abmaß = 0). Gestaltungs- und Berechnungsgrundlagen von Passfederverbindungen legt die DIN 6892 fest.

== Ausführungsvarianten ==
Es gibt rundstirnige Passfedern, geradstirnige Passfedern sowie rundstirnige Passfedern mit Halte- und Abdrückschrauben.

Die nutzbare Länge einer rundstirnigen Passfeder ist deren Gesamtlänge abzüglich deren Breite, da die beidseitigen Rundungen in der Nabe nicht tragen. Bei geradstirnigen Passfedern ist die Gesamtlänge als tragende Länge anzusetzen.

Eine ähnliche Art der Welle-Nabe-Verbindung ist die ''[[Scheibenfeder]]'', früher auch als ''Woodruff-Keil'' bezeichnet. Hier wird nicht mit einem Stirnfräser, sondern mit einem Scheibenfräser eine halbrunde Nut in die Welle gefräst und eine halbrunde Scheibe als Keil eingelegt. Die Nabe ist genauso ausgeführt wie bei Verwendung einer Passfeder. Der Nachteil dieser Variante ist, dass die Welle durch die notwendige, tiefere Nut mehr geschwächt wird, weshalb diese Ausführung weniger häufig verwendet wird.

== Vor-/Nachteile und Alternativen ==
* Vorteile einer Passfederverbindung:
** preisgünstig
** einfach montier-/demontierbar
** geringer Fertigungsaufwand
** gute Wiederverwertbarkeit

* Nachteile einer Passfederverbindung:
** [[Kerbwirkung]] auf die Welle
** die Passfedernut reduziert den tragenden Querschnitt von Welle und Nabe
** zusätzliche Sicherung gegen axiale Verschiebung notwendig
** bedingt geeignet bei Lastrichtungswechsel<ref>{{Literatur | Autor=Gustav Niemann, Hans Winter, Bernd-Robert Höhn | Titel=Maschinenelemente |Band=1: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen | Auflage=4 | Verlag=Springer | Ort=Berlin, Heidelberg, New York | Jahr=2005 | ISBN=3-540-25125-1 | Seiten=778}}</ref>
** für stoßartige Belastung nicht geeignet
** übertragbares Drehmoment relativ gering
** erzeugt [[Unwucht]] (Abhilfe durch mehrere symmetrisch angeordnete Passfedern möglich)

* Alternativen zur Passfederverbindung:
** [[Pressfügen]]
** [[Zahnprofil]], [[Keilwelle]]nverbindung
** [[Polygonprofil]]
** [[Scheibenfeder]]
** [[Taperlock-Spannbuchse|Taper-Buchse]] (z. B. für [[Keilriemenscheibe]]n)
** [[Spannsatz]]

== Weblinks ==
{{Commonscat|Keys and keyways|Passfedern und Passfedernuten}}

== Quellen ==
<references />

[[Kategorie:Verbindungselement]]
[[Kategorie:Welle (Technik)]]
[[Kategorie:Normteil]]

Passfeder - Versionsgeschichte

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