Reibschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen übertragen die von außen aufgeprägten Kräfte spielfrei durch Reibkräfte an den Wirkflächen. Damit an einer Wirkfläche Reibkräfte entstehen können, müssen senkrecht zu ihr Druckvorspannkräfte wirken. Diese Vorspannkräfte werden durch Zufuhr äußerer Energie erzeugt. Die zugeführte Energie wird zum größten Teil als elastische Formänderungsarbeit innerhalb der Bauteile gespeichert, unter Umständen auch in plastische, nicht wiedergewinnbare Formänderungsarbeit umgewandelt. Allen Bauformen ist gemeinsam, dass die radialen Vorspannkräfte zwangsweise durch Verformungen beim Zusammenbau hervorgerufen werden.
Unmittelbare Kraftübertragung liegt an, sofern Reibkräfte in nur einem Wirkflächenpaar angreifen, welches von der Außenkontur der Welle und der Innenfläche der Nabe gebildet wird (z. B. Kegel- oder Klemmverbindungen).
Bei mittelbarer Kraftübertragung sind zwischen Welle und Nabe noch zusätzliche Bauteile angeordnet. Diese Verbindungen weisen daher mindestens zwei Wirkflächenpaare auf. Als Wirkflächen werden dabei ausschließlich Kreiszylinder und Kreiskegel herangezogen.
Vorteile
- geringe Kerbwirkung und gute Zentrierbarkeit
- kein Auftreten von Stößen bei wechselnden Beanspruchungsrichtungen
- Naben sind in axialer und in Umfangsrichtung beliebig verstellbar (ausgenommen Tangentkeilverbindungen)
- einfache Nachstellung (Ausnahme Presssitze)
Nachteile
- großer Streubereich bei den Reibungskoeffizienten, der zu einer nicht eindeutigen Auslegung bezüglich der zu übertragenden Kräfte führt
- höherer Aufwand für das Fügen und insbesondere für das Lösen einer kraftschlüssigen Verbindung
- das Lösen kann zu Verschleißerscheinungen oder auch zu Beschädigungen an den Bauteilen führen
- daher kaum wiederverwendbar
Achtung:
Bei kraft- bzw. reibschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen ist zu beachten, dass bei ungleichen Naben- und Wellenwerkstoffen, welche unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten besitzen, durch Temperaturänderungen hervorgerufene Einbußen der Übertragungsfähigkeit entstehen können. Umgebungsmedien können den Reibkoeffizienten und damit das übertragbare Moment verändern.