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Laufrad-Achse eines Fahrrads mit von innen nach außen: Kugellagern, Laufringen (mit Staubkappen), Kontermuttern (gegen Laufringe) und Muttern zum Klemmen im Ausfallende.
Zwischen den beiden Kugellagern läuft im Betrieb die Fahrradnabe.
Vordere Fahrradnabe, drehbar gelagert auf einer Achse, die in einer Fahrradgabel eingeklemmt wird.

Eine Achse ist ein Maschinenelement, das zur Lagerung drehbarer Bauteile wie Räder oder Rollen dient und kein Drehmoment überträgt. Eine Achse ist meistens ein- oder beidseitig fest im Maschinengestell eingespannt.

Im Gegensatz zur Achse, die eine reine Trag- oder Lagerfunktion hat, rotiert eine Welle immer und überträgt in der Regel ein Drehmoment.

VariantenBearbeiten

Es wird zwischen feststehenden und umlaufenden (mitdrehenden, mitlaufenden) Achsen unterschieden. Achsen werden in der Regel nur mit Biegemomenten und Axialkräften belastet.

Feststehende AchseBearbeiten

Feststehende Achsen tragen rotierende Elemente (zum Beispiel Räder, Rollen (z. B. Seilrollen)). Sie werden mechanisch durch ruhende oder schwellende Biegung beansprucht.

 
Güterwagen-Radsätze mit umlaufender Achse, das äußere Radsatzlager ist bereits montiert

Umlaufende AchseBearbeiten

Umlaufende Achsen verbinden häufig mehrere angetriebene Räder, Rollen etc., die fest mit der Achse verbunden sind. Durch die Drehung werden die statischen Kräfte in der Achse zu einer wechselnden Belastung (Biegung). Die Wechselbelastung erfordert größere Achsdurchmesser als bei feststehenden Achsen, dafür vereinfachen sich häufig Konstruktion und Montage. Ein typisches Beispiel sind die beiden Radscheiben in einem Radsatz von Schienenfahrzeugen, die von einer mitlaufende Achse verbunden werden.

Voll- und HohlachsenBearbeiten

Das Material im Innern von Achsen wird bei Biegebelastung weniger gedehnt als das Material am Umfang der Achse. Es trägt daher deutlich weniger zur Biege-Festigkeit bei. Hohlachsen weisen daher relativ zur Masse eine höhere Festigkeit auf als Vollachsen. Beispielsweise werden Laufräder von sportlichen Fahrrädern mit Hohlachsen ausgestattet (die auch zur Aufnahme eines Schnellspanners dienen).

Achszapfen und AchsstummelBearbeiten

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.

Achsen zweispuriger FahrzeugeBearbeiten

 
fahrbare Kanone mit durchgehender starrer Verbindung (Holzbalken) je zweier Räder

Die Definition der Kraftfahrzeugachse beinhaltet im ursprünglichen Sinn die „durchgehende starre Verbindung der gegenüberliegenden drehbar gelagerten Räder“,[1][2] wobei sich die Räder zunächst um die Achse drehten. Heute wird auch die Anordnung der Räder auf voneinander separierten Radträgern (Einzelradaufhängung) als Achse bezeichnet.

Die Achszahl ist ein Unterscheidungsmerkmal von zweispurigen Fahrzeugen: 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 (zum Beispiel bei Lastzügen) oder durch andere Regelungen (zum Beispiel bei Güterzügen) beschränkt.[3]

Unterschieden wird zwischen:

  • der Position der Achse (Vorder- oder Hinterachse),
  • Gruppierung von Achsen (Einfach-, Doppel- bzw. Tandem- und Mehrfachachse) sowie
  • Antrieb der Achse (angetrieben oder nicht angetrieben).

Siehe auchBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. 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).
  2. Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies: Fahrwerkhandbuch., Springer, 2013, ISBN 978-3-658-01991-4, S. 426.
  3. Beim Zählen der Radsätze von Schienenfahrzeugen wird üblicherweise auch von Achsen gesprochen. Die gelegentliche umgangssprachliche Bezeichnung Achse für die Radsatzwelle in ihrer Eigenschaft als Maschinenelement ist aber unkorrekt.