Drehbarkeit

Drehbarkeit bezeichnet die Fähigkeit eines Objekts, sich um eine oder mehrere Achsen zu drehen. Sie beschreibt die Rotationsfreiheit eines Bauteils oder Systems, also den erreichbaren Drehwinkel und die Anzahl der Rotationsfreiheitsgrade. Praktische Drehbarkeit wird von Faktoren wie Lagerung, Passungen, Reibung, Bauteilform und Sicherheitsgrenzen beeinflusst.

In der Mechanik und dem Maschinenbau ist Drehbarkeit eng mit Freiheitsgraden verbunden. Ein einfaches Scharnier ermöglicht eine Rotation um eine Achse (ein Freiheitsgrad); ein Kugelgelenk erlaubt drei Freiheitsgrade. Drehbare Baugruppen finden sich in Drehtischen, Robotikmanipulatoren, Türbeschlägen oder Drehstühlen. Die jeweilige Drehbarkeit wird durch maximalen Drehwinkel, Drehmoment, Trägheit und Verschleißgrenzen bestimmt.

Im Bereich der statistischen Versuchsplanung wird von Drehbarkeit (Rotatability) gesprochen, wenn die Varianz der vorhergesagten Reaktion in allen Richtungen des Faktorraums gleichmäßig zunimmt. Rotierbare Designs zielen darauf ab, diese Gleichförmigkeit der Vorhersagegenauigkeit zu erreichen, oft durch speziell konstruierte Designs wie zentrale Composite Designs mit angepasstem Alpha-Wert; andere Designs sind nicht rotierbar.

Beispiele für Anwendungen reichen von rotierbaren Werkzeugmaschinen über Roboterarme bis hin zu orientierten Sensor- oder Prüfsystemen, bei denen die Drehbarkeit der Komponente die Messergebnisse beeinflusst. Typische Messgrößen sind der maximale Drehwinkel, das erzeugte Drehmoment, Spalt- oder Spielmaße sowie die Reibungsverluste zwischen den Kontaktflächen.