Getriebe optimieren.

FamZim

User
Hallo zusammen!

Anlass für dieses Thema, ist der ständig steigende Leistungshunger .
Bei Motoren und Akku s ist es noch gut messbar und man merkt es sehr schnell wenn es übertrieben wird.
Bei Gerieben, die die Motorleistung an den Propeller, der auch immer grösser wird (um auch da den Wirkungsgrad zu verbessern) sind Leistungsgrenzen schlechter zu ermitteln.

Diese Grenzen unterliegen auch vielen Gesetzen wie die BL Motoren auch.
Eines der wichtigsten ist der Fettfilm an den Zahnrädern der einen direkten Kontakt verhindert.
Beim Planetengetriebe verteilt sich das Moment ja schon auf 3 Zahnpaare die es aufteilen.
Aber auch da sind Grenzen gesetzt.
Zum kennenlernen und Spielen:http://www.mel.tugraz.at/lehre/elearning/pg1/pg1.swf
Da ist beste Viskosität gefragt. Die hat meist dickflüssiges, was aber mehr Walkarbeit erfordert.
Abgeschleutertes Gleitmittel landet aber im Hohlrad und wird (im gegensatz zu Stirnradgetrieben )gleich wieder an die Planeten geschmiert.
Die sollten auch nicht darin baden sondern auch nur benetzt werden.
Dabei wird dann ein Maximum an Moment OHNE Schaden übertragen.
Steigt die Drehzahl heitzt sich dieser Mixer auch stärker auf, und das Getriebe läuft leichter.
Reist der Schmierfilm ab zerstört sich das System in kürze.
Nur kurze Belastungen lassen ein nachfetten der Komponenten in der Pause zu.
Bei Dauerlauf geht das aber nicht.

Sind Zahnräder mit grossen unterschieden im Durchmesser (1:6,7) im System, tippe ich auf mehr Reibung an den Zahnflanken als bei gleich grossen Rädern
Das erscheint jetzt etwas Pingelig, und ich schätze es auf 10 % mehr Reibung, was das max Drehmoment reduziert bis zum Exitus, aber beim Motor geht es ja auch um 1 % oder.

So denke ich mir, mit gleich grossen Rädern sollte das Minimum erreicht sein, und das wäre ein Getriebe 1:4 !!

Da die Powermotoren (BL s), um die 20 000 U/min drehen, kommt dann eine Prop-Drehzahl um 5 000 U/min raus.
Das deckt auch den Bedarf für schwere Modelle ab, die dann Eta obtimierte Props fliegen können.
Daran fehlt es aber noch :D
Nebenbei ist dann die Motorwelle dick genug für eine Propverstellung mitten durch.:D

Hat man das Max Drehmoment ermittelt über den Zahnflanken-Druck kann dann auch die Getriebe Leistung mit Drehzahlangabe erfolgen. Pro 1000U/min zb 1000 W, wär doch was :D

Ab 5 000 U/min 5% Abzug wegen zu hoher Drehzahl und Schmierproblem .
Wär doch was oder .
Das ging mir so durch den Kopf , vieleicht ist es ja wichtig, was meint Ihr ?

Gruß Aloys.
 

Andreas Maier

Moderator
Teammitglied
Sorry Aloys,

Aber du würfelst viel zu viel Daten durcheinander !

der Außendurchmesser sagt erstmal garnichts !
der Zahnflankendurchmesser ist das A und O von jedem Getriebe.
nun kommt das Zahnkopfspiel und das Zahnfußspiel. hier setzt sich
das Fett ab.
Nie zu wenig Fett ins Getriebe geben,denn das Öl welches im Fett gebunden ist,
diese Menge ist der wichtige Faktor.

Mehr Leistung geht wenn man folgendes ändert:

A) Längere Zahnräder
B) Größeres Modul

- Du mußt nur errechnen was 1, 2 oder 3 Zähne zu halten haben.
und dann wählst du dieses aus.

Das ist nicht I abhängig.


Bis du an die Drehzahlgrenze des Schmierstoffes bei unseren kleinen
Futzelgetrieben kommst, da vergehen noch Jahre, denn hier wirkt
die Umfangsgeschwindigkeit !


Gruß
Andreas
 

FamZim

User
Hi

Ich nehme an, das Teilkreisdurchmesser dann richtiger ist.

Da die Zahnflanken auch nicht flächig anliegen, und zudem beim eintauchen in das andere Rad mit einer Linie daran reiben, muß das direkte Berühren durch Fett verhindert werden.
Dieser dünne Film ist nicht unendlich belastbar.
Darum sollte man auf der sicheren Seite bleiben.
Nur wo ist Sie.
Kleines Modul bricht leichter ab hat aber mehr Zähne in eingriff, taucht nicht so tief ein und reibt weniger ?
Unterschiedlich große reiben stärker als gleichgroße, nehme ich an.
Darum 1:4 !
Mehr Drehmoment über mehr Planeten.

Da die Drehzahl nicht so die Bremse ist (die Walkarbeit steigt aber wohl Quadratisch?) ist das Drehmoment die Grenze, oder brechen die Zähne?

Ein Stahl auf Messing 1:2 schrägverzahnt mit einem 50/24 Keller Motor zeigte nach 30 min schon enormen Abrieb, war aber ein Stirnradgetriebe. (Fettmangel).
Ich nehme an das Andy da einiges mehr weiß ! Auch das Drehmoment, oder wie man es rechnet.
Ich bin für 50 % vom Exetus :D .

Gruß Aloys.
 

Andreas Maier

Moderator
Teammitglied
Hi

Ich nehme an, das Teilkreisdurchmesser dann richtiger ist.

Ja !

Da die Zahnflanken auch nicht flächig anliegen, und zudem beim eintauchen in das andere Rad mit einer Linie daran reiben, muß das direkte Berühren durch Fett verhindert werden.
Dieser dünne Film ist nicht unendlich belastbar.
Darum sollte man auf der sicheren Seite bleiben.
Nur wo ist Sie.

bei unseren kleinen Getrieben, nimmt man sehr gutes Fett !
die Zahnspalte sind sehr klein / gering
- meins kostet ~150,- das kilo

Dann ist dieses Anhand der " niederen " Umfangsgeschwindigkeit
unendlich belastbar.


Kleines Modul bricht leichter ab hat aber mehr Zähne in eingriff, taucht nicht so tief ein und reibt weniger ?

Nein man geht grundsätzlich von einem oder 2 Zähnen aus nicht
von xx sind im Eingriff, es zählt der welcher im 90° Eingriff ist.
Von diesem dann die Grundfläche !

Unterschiedlich Große reiben stärker als gleichgroße, nehme ich an.
Darum 1:4 !

Nein !
die Zahnflankenfläche je Umdrehung sind der Faktor.
du hast von der Zähnezahl ausgehend:
bei I=10 ein kleines Sonnenrad und 3große Planeten
bei I=4 ein großes Sonnenrad und 3kleine Planeten



Mehr Drehmoment über mehr Planeten.

Mehr Planeten mehr Probleme mit dem Hohlrad und Sonnenrad
( Zähnezahl ) und der Baugröße. des weiteren kann bei zb I=10
nur sehr schwer mit 4 Planeten gebaut werden, ( Platzmangel )
I=3 hab ich schon mit 5Planeten gesehen.
höherer Verschleiß, und noch mehr Präzision,

und meißt ist das Sonnenrad der Schwachpunkt.
Somit scheidet sogar die längere Bauweise aus.


Da die Drehzahl nicht so die Bremse ist (die Walkarbeit steigt aber wohl Quadratisch?) ist das Drehmoment die Grenze, oder brechen die Zähne?


Tip:Walkarbeit - frag deinen Fettlieferanten ! ;)

Bruch: bei I=10 das Sonnenrad oder die Kupplung, aber nur bei Überlast vom Drehmoment



Ein Stahl auf Messing 1:2 schrägverzahnt mit einem 50/24 Keller Motor zeigte nach 30 min schon enormen Abrieb, war aber ein Stirnradgetriebe. (Fettmangel).

Bitte nicht Birnen mit Äpfeln vergleichen !
2versch Verzahnungen
2versch Materialien

Welche Oberflächengüte und welche Präzision... Winkelfehlehr ?


ich nehme an das Andy da einiges mehr weiß ! Auch das Drehmoment, oder wie man es rechnet.
Ich bin für 50 % vom Exetus :D .

Gruß Aloys.


50% von was ?
Bei Elektro hast du ein Problem !
Die Motoren machen bei Blokade mal schnell das zig Fache !


Bitte Aloys, immer nur eine Frage !
Da blickt kein Mensch mehr durch. - das verwirrt und keiner mag Antworten.


gruß
Andreas
 

FamZim

User
Gemeinsam

Gemeinsam

Hallo Andreas

Die vielen unterschiedlichen technischen Einzelprobleme heißen gemeinsam Getriebe.
Das ist genauso Komplex wie NUR ein kleiner BL Motor.
Da gibt es auch ~ 10 Sachen die miteinander Spielen und sich beeinflussen.
Das kann deshalb auch nur gemeinsam betrachtet werden.

Was ich noch nicht angesprochen hatte ist eine Gewichtsoptimierung. :D

Wenn I zb 10 ist, ist das Sonnenrad am kleinsten, und sehr leicht.
Aber es sind 3 grosse schwere Planeten drinn .
Gehe ich auf I = 4 sind alle gleich groß, und sollten zusammen leichter sein .

Zum Drehmoment.
Da sind 3 Planeten, die je 1/4 tel des Gesammtmomentes tragen .
Das 4te 1/4 kommt ja vom Motor direkt an kleinem Radius.

Zur Reibung der Zähne aneinander.
Wenn das Getriebe singende Geräusche macht geben die Zähne das Moment nicht harmonisch (gleitend) an den nächsten Zahn weiter.
Sie schlagen dagegen, da sie nicht obtimal gefertigt und auch nicht eingelaufen sind.
Das kann alles verbessert werden für Höchstleistung.

Mal ein Beispiel welches sicher wieder zu Apfel und Birne gestempelt wird. (Die haben in Wirklichkeit fast alles gemeinsam, manchmal auch Form und Geschmack) .

__Wenn zwei Zahnstangen ineinandergreifen gibt es keine Reibung und alle Zähne greifen ineinander.
Mache ich eine gebogen, zu einem unendlich grossen Zahnrad, beginnt langsam, durch das aus und eintauchen, allerdings an fielen (noch) Flächen gleichzeitig, Reibung.
Das, aber mit zunehmend kleiner werdendem Zahnrad, und auch nur auf einer Linie in Zahnbreite, (ist ja kein Autoreifen), den Druck auf das andere Rad überträgt.
Diese Linie, rollt nun an dem einen Rad unter Druck, vom Zahngrund bis zur Zahnspitze ab, (nicht die ganze Flankenhöhe, nur enen Bruchteil) und am Gegenzahn von der Spitze zum Grund.
Wärend dieses Vorganges, reibt ein kleines mit längerem Weg,(mehr Reibung) da es mit ganz anderem Winkel in das Gegenrad eingreift wie ein grösseres, mit mehr Zähnen.

Noch zu erwähnen sind die Drehzahlschwankungen die beim abrollen eines Zahnes entstehen, wenn nicht alle Teile richtig eingelaufen sind. (Bei fast allen Modelgetrieben).

Wegen dieser bewegungs und reibungs Geschichte halte ich das I=4 Getriebe für die harmonische beste Variante. (Alle Räder gleich).

Warum nun 4 oder 5 Planeten mehr Kaos geben sollen verstehe ich nicht, die Zahnteilung muss natürlich passen.
4 oder 5 Planeten übertragen aber auch das 4 oder 5 fache Moment oder, das geht aber nicht mit I=10 da passen wohl nur 2 Planeten rein, riesige schwere Teile :D (spaas muß sein).

Last uns doch die Schwächen suchen ! machen wir bei den Motoren doch auch.

Gruß Aloys.
 

FamZim

User
Hi

Wie viel Drehmoment kann den EIN Planet ab ?????????
Da laufen doch grad Versuche mit Mördermotoren am "kleinen" :D.
Dann können Leistungsangaben MIT Drehzahlangabe gemacht werden.
Ich fürchte das Getriebe braucht einen Lüfter !

Gruß Aloys.
 
Also sehe ich das so,das eine vernuempftige Leistungs(Drehmoment) steigerung nur ueber laengere(tiefere) Zahnraeder geht,da dann die im 90grad Winkel stehende Zahnflaeche steigt?

Burkhard
 
Es steigt natuerlich auch die Reibung,da mehr flaeche.
Aber mit weniger Flaechendruck und gleicher Rauhheit sollte das zum groessten Teil vom Fett abgefangen werden.

Burkhard
 
LüLüLüfter für's Getriebä ??????????

LüLüLüfter für's Getriebä ??????????

Hi

Wie viel Drehmoment kann den EIN Planet ab ?????????
Da laufen doch grad Versuche mit Mördermotoren am "kleinen" :D.
Dann können Leistungsangaben MIT Drehzahlangabe gemacht werden.
Ich fürchte das Getriebe braucht einen Lüfter !

Gruß Aloys.

So so Aloys,
nen Lüfter?:D
Hier nochmal die Temperaturen
aus dem Edition Überlasttread:

...........Erster Test mit 14,5x14RF schmal mit
102 Amp. bei 14,3 Volt, 1458Watt gaanz locker
und gleich paar mal wiederholt.

Dann 16x17 RF an 39er Klemmmittelteil montiert und Vollgas!
134 Amp. 14 Volt und über 7100 U/min = 1876 Watt Eingang!!!
Es folgten 15 x Einschaltzeit mit je 5 Sek und 5x mit je 10 Sek.
Pausen dazwischen je 50 Sekunden.
Getriebe und Motor steckten das problemlos weg!

Temperaturen :
Motorwicklung 78°
Getriebe 38°
Lipo 37°
YGE 120 HV Regler 42°

Nur der Riesenlipo war ein Grad kühler!
Dabei kriecht die Motorwärme ja auch noch
über den Flansch Richtung Getriebe!:p

Gruß Andy Reisenauer:D
 
Ne Andy...andersherum wird ein Schuh draus:
hohe Getriebetemperatur(kuenstlich beheitzt) hat weicheres Fett zur folge-->weniger Walgarbeit noetig.
Mehr Leistung bleibt uebrig,daher mehr Drehzahl um das ohnehin duennfluessige Fett besser zu maltretieren,bis das dann abfackelt.Dann kann man auch die zusatzheizung abstellen,da dann das brennende Fett genuegend Energie liefert.:D

Burkhard

PS:Sind nun im Durchmesser kleine Getriebe mit langen Zahnraedern belastbarer als im Durchmesser grosse mit flachen Zahnraedern?
 

H.F

User
da fackelt doch kein fett ab!?

nönö, die getriebe werden jeweils erst nach der landung richtig warm, wenn die hitze aus dem motor rüber kriecht.. ;)
zumindest bei mir.

..und bis zum abfakeln ist's dann ca noch so weit weg wie der linienbus vom abheben..

ich frag mich eher was z.b ein motorchief zum HK 5035-500 sagt, das wären dann immerhin schon werksseitig zugelassenen 7100 watt, und da würde ich natürlich gerne noch bisschen peaks dazugeben.

da muss wohl der andy mal in seiner ramschbox rumwühlen ob es da was ergänzendes geben könnte.... :D

mfg

hugo
 

Andreas Maier

Moderator
Teammitglied
Also sehe ich das so,das eine vernuempftige Leistungs(Drehmoment) steigerung nur ueber laengere(tiefere) Zahnraeder geht,da dann die im 90grad Winkel stehende Zahnflaeche steigt?

Burkhard

Nein !!!! das schwächste Glied ist meißt das Sonnenrad !
der Fußkreißdurchmesser !

PS:Sind nun im DurchmQUOTE]esser kleine Getriebe mit langen Zahnraedern belastbarer als im Durchmesser grosse mit flachen Zahnraedern?



Hier gilt selbiges !

Was nützt ein Getriebe mit 100mm langem Sonnenrad ?


Zur Temperatur:
Industriegetriebe, spielarm/spielfrei erreichen 100-120°C bei Dauervolllast und Revesierbetrieb.


wo liegt euer Problem ?
Das Rad neu erfinden geht nicht !



gruß
Andreas
 
Hi,
soll ich mal wieder Anschieben ,nein das Rad nicht neu Erfinden ,aber eine weitere Anwendung aufzeigen. Wie wärs.

Dann mal hier clicken, http://www.torotrak.com/IVT/works/fluid .
Damit ein Plantetengetriebe aufbauen wie hier als Turbolader drive , http://www.integralp.com/upload/documents/07bb1519-8bdd-4763-9d24-37aa7efcb56b.pdf ,dann gehen auch noch größere Untersetzungen wie 13,5:1 in einer Stufe.
Bin mal gespannt was der Andy dazu sagt, ETA bis 98% sind doch auch verlockend und alles ohne Zahnräder ,nur Rollen mit einer Mesh oberfläche die sich nicht berühren,nur das Traction Fluid überträgt die Kraft ,da es sich im Spalt verhärtet.Und es ist sehr Leise ,noch Leiser wie die Leisesten mit Zahnrädern.
Hier noch eine Anwendung als Laderantrieb ohne E-Motor als Unterstützer, http://www.rotrex.com/Home.aspx .

Dagegen kannst du Zahnradgetriebe vergessen. Ist das Fluid mal nicht mehr gut ,einfach Austauschen und schon gehts weiter. Zahnradverschleis gibt es nicht.
 
Aufklärung...

Aufklärung...

Nein !!!! das schwächste Glied ist meißt das Sonnenrad !
der Fußkreißdurchmesser !

gruß
Andreas

Hallo Aloys,

was Andreas meint siehst Du sehr schön
am anhängenden Bild:)
Das Sonnenrad der üblichen 6,7:1 Getriebe links,
rechts daneben das Ritzel vom Superchief 6:1.
Der Sprung zum Chiefritzel vom 5:1 ist dann noch
mal sehr groß!

Gruß Andy Reisenauer
 

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  • Ritzel 6,7 + Chief 6zu1.jpg
    Ritzel 6,7 + Chief 6zu1.jpg
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Andreas Maier

Moderator
Teammitglied
Hallo Aloys,

was Andreas meint siehst Du sehr schön
am anhängenden Bild:)
Das Sonnenrad der üblichen 6,7:1 Getriebe links,
rechts daneben das Ritzel vom Superchief 6:1.
Der Sprung zum Chiefritzel vom 5:1 ist dann noch
mal sehr groß!

Gruß Andy Reisenauer


ok ich bin von I = 10/9 ausgeganngen, bzw. daß man 3 Planeten hat.
- die drei Planeten teilen sich die Kräfte ja.
wenn du nun die Planeten und die Sonne doppelt so lang wälst
ist die Sonne das schwächste Glied. ( Drehmoment ) oder sehe
ich das falsch ?


gruß
Andreas
 

FamZim

User
Moin

Das meiste ist mir vollkommen klar, zb gibt es Bohmaschienen (endschuldigt den Vergleich) da ist das Sonnenrad IN die Welle gefräst.

Für mehr Leistung mit Getriebe will ich ja nicht die Übersetzung noch grösser wählen sondern einen stärkeren Motor, ohne den geht es ja nicht.
Der ist aber nicht so Drehzahlfest (höhere Polzahl) bring aber mehr Moment auf die Zahnflanken.
Darum (wer will schon unter 5 000 U/min ??? ) Richtung 1:4 , heist haltbareres Sonnenrad ,(dickere Motorwelle), mehr Planeten möglich, und das Hohlrad darf mal richtig mit ackern.

Für höchste Kreiselkräfte ist ein grösserer Lagerabstand wünschenswert. (Ein bischen Träumen darf man ja :D) .

Gruß Aloys.
 
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