Die Kerbverzahnung ist eine formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung. Sie wird auch als Passverzahnung mit Kerbflanken oder Kerbzahnnabe bzw. Kerbzahnwelle bezeichnet.
Als Welle-Nabe-Verbindung besteht sie aus zwei Teilen, einer Außenverzahnung (= Welle) und einer Innenverzahnung (= Nabe). Die Bezeichnung „Kerb“ rührt daher, dass die Verzahnung eine geradlinige Flankenform hat. Dadurch ergibt sich eine kerbförmige Zahnlücke.
Einsatzgebiet
Die Kerbverzahnung wird in der Regel bei kleinen Durchmessern eingesetzt und als feste Verbindung.
Normung
Die Kerbverzahnung ist nach DIN 5481 genormt. Die Norm definiert einen konstanten Lückenwinkel von 60° für die Welle. Damit die Kerbverzahnungen für Welle und Nabe zueinander passen, müssen Lücken- und Flankenwinkel von Zahnwelle und Zahnnabe zu einander passen. Das heißt, dass Lückenwinkel der Welle = Zahnwinkel der Nabe und Zahnwinkel der Welle = Lückenwinkel der Nabe. Der Zahnwinkel (gamma) der Nabe hängt von der Zähnezahl ab. Er ist immer kleiner als 60°, da er um den Teilungswinkel reduziert werden muss.
Beispiel:
Zähnezahl: z = 30
Teilungswinkel = 360° / 30 = 12°
Zahnwinkel der Nabe = Lückenwinkel der Nabe – Teilungswinkel: gamma = 60° – 12° = 48°
Bei einer Kerbverzahnung mit 30 Zähnen ist der Zahnwinkel der Nabe also 48°.
Zeichnungsangaben
Die DIN 5481 definiert, die Bezeichnung der Kerbverzahnung. Dadurch kann durch ein Minimum an Informationen die Verzahnung eindeutig bestimmt werden.
Die Bezeichnung lautet z.B. „Kerbverzahnung DIN 5481 – 12×14“ oder „DIN 5481 – 12×14„
- Die Angabe von „Kerbverzahnung“ und „DIN 5481“ ist redundant. Sie hilft jedoch bei dem Verständnis, um zu vermeiden, dass es zur Verwechslung mit der DIN 5480 kommen könnte. Die DIN 5480 definiert „Zahnwellen-Verbindungen mit Evolventenflanken“.
- „12×14“ definiert die Nenndurchmesser
- 12 steht als Nennmaß für den kleinsten Durchmesser der Nabe (s.u. im Bild: d1)
- 14 steht als Nennmaß für den größten Durchmesser der Welle (s.u. im Bild: d3)
In den Zeichnungsangabe werden die Nenndurchmesser immer als ganzzahlige Zahlen angegeben. Die realen Nenndurchmesser müssen dies jedoch nicht zwangsläufig sein. Die exakten Nennmaße, sowie die dazugehörigen Größt- und Kleinstmaße, können der DIN 5481 entnommen werden.
Der Teilkreisdurchmesser der Kerbverzahnung liegt immer in der Mitte der beiden Nenndurchmesser. Für die „Kerbverzahnung DIN 5481 – 12×14“ ist der Teilkreisdurchmesser = 13.0 mm.
Auf dem Teilkreisdurchmesser sind Zahndicke und Lückenweite einer Verzahnung gleich groß.
Die Kraftübertragung erfolgt über die Zahnflanken, was aus dem o.g. Bild gut erkennbar ist. Für die Wahl der Passung definiert die DIN 5481 unterschiedliche Toleranzen für die Zahndicke der Welle je nachdem, ob die Passung „fein“ (= Standardausführung) oder „grob“ sein soll. Im Falle von „grob“ wird an die o.g. Bezeichnung ein zusätzliches „g“ angehängt: „Kerbverzahnung DIN 5481 – 12x14g„.
Die grobe Passung sollte bei wechselnder Kraftrichtung nicht verwendet werden.
Aktuelle Normung
Die Norm DIN 5481 ist in den letzten Jahren immer wieder aktualisiert worden. Während Die DIN 5481 aus den 50er-Jahren aus fünf Teilen bestand, wurden die einzelnen Teile, die sich vor allem mit den Maßen für Gut- und Ausschusslehre beschäftigten, in den 2000er Jahren zu einer Norm zusammengefasst.
Die neueste Fassung der DIN 5481 soll im September 2026 herauskommen. Sie ist jedoch jetzt schon verfügbar und ersetzt die Ausgaben von April 2019 und von Dezember 2025 (Normentwurf).
Der Erwerb der neuesten Ausgabe ist durchaus zu empfehlen, da dort einige Korrekturen vorgenommen wurden. Details dazu finden Sie bei DinMedia unter „Änderungsvermerk„.
