Sternmotor aus handelsüblichen 4Taktern?

AdV

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Moin Spunki,
Natürlich muss jeder seine Eigenen Erfahrungen sammeln und ich weiß auch nicht alles, aber ich weiß, dass mit eine Madenschraube da mix zu machen ist. Eine Kraftschlüssige Verbindung zwischen Welle und Narbe/ Zahnkranz ist nur mit einen Konus, Keil, Vielverzahnung oder einer Presspassung zu erreichen. Eine Madenschraube ist den Drehmomentspitzen und Lastwechsel nicht gewachsen. Du kannst mir glauben, musst du aber nicht.;)

Gruß Armin

www.modellmotoren.de
 

Spunki

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Nabenbefestigung ...

Nabenbefestigung ...

Danke Armin, glaub Dir schon, klar, so hab ichs auch gelernt ...

Trotzdem suche ich weiterhin nach einer möglichst einfachen Lösung, das ganze Projekt soll ja auch vom fertigungstechnischen Aufwand so einfach wie möglich gestaltet werden, sprich Drehbank+Ständerbohrmaschine ...

Vermutlich ist eine klassische Passfeder das Gelbe vom Ei, obwohl da hab ich wieder bedenken bezüglich Kerbwirkung in der Wellennut, gerade bei Silberstahl hab ichs erlebt dass der gerne auf Dauerbruch empfindlich reagiert ...

Auf der anderen Seite gibts mittlerweile "Loctite® 648", das Zeugs verbindet (Press)Passungen wie der Teufel und ohne Erwärmen plus einer 20t-Presse (würde mir zur Verfügung stehen) sehe ich keine Chance die Nabe von der Welle je wieder abzubekommen ...

Wie auch immer, bin dankbar für jeden weiteren Lösungsvorschlag ...


Danke und Grüße

Spunki

PS: als Lager hab ich die FAG-Rillenkugellager S6302-2RSR ausgewählt, d=15, D=42, B=13mm, rostgeschützt, beidseitige Lippendichtung, die sollten das wegstecken, oder?
 

Steffen

User
Ich würde ja einfach einen Klemmkegel nehmen, wie er zB von OS schon seit jahren in vielen Motoren verwendet wird....

Bund auf der Welle, Kegel aufschieben, fertig.
 

AdV

User
Eine Passfeder oder besser eine Scheibenfeder ist nicht geeignet um eine Kraftschlüssige Verbindung herzustellen. Die Feder schert garantiert ab. Passfedern sind einigst zum Positionieren gedacht, zB. ein Poolrad, wobei der Kraftschluss meistens durch ein Konussitz erreicht wird.
Pressitz und Loctite heben sich gegenseitig auf, da die Welle den Kleber beim pressen nur vor sich her schiebt. Bei ein Pressitz ist eben kein Platz für Kleber!

Du willst das Projekt ja mit einfachsten Mitteln verwirklichen, also warum kein Konus?
Eine Drehbank steht ja zur Verfügung.

Die Lager, die du ausgesucht hast sind schon Ok. Ich würde jedoch noch ein Zusätzliches Axiallager verwenden.

Gruß Armin
 

Spunki

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Welle/Nabe ...

Welle/Nabe ...

Danke Jungs, ich werd mir das alles noch einmal genau durch den Kopf gehen lassen ...

Hier nochmals die klassischen Methoden, siehe: http://www2.staff.fh-vorarlberg.ac.at/~ge//wellenabe/Welle-Nabe.htm

@Steffen: hast Du davon vielleicht eine Skizze/Bild wie das OS handhabt?, Danke!

@Armin: Kegel klingt an sich gut, Du meinst mit stirnseitiger Schraube zum Anziehen oder?

Nur, erfordert der nicht eine hohe Oberflächengüte (z.B. Schleifen der Welle) und/oder genaueste Winkeleinhaltung?, sprich einen doch relativ hohen Fertigungsaufwand? bzw. birgt es nicht auch das Problem in sich dass der Stahlkegel auf Dauer das Alu geringfügig zum "Fließen" bringt sodaß die Verbindung versagt?, dieses Phänomen hatte ich mal bei einem Spannkonus aus Alu ...

@all
Ich werde einfach mal vorab ein Stück geschliffenen Silberstahl (15mm) in eine ca. 30mm lange Alu-Nabe einkleben (Schiebesitz) und nach dem Aushärten in den Schraubstock spannen und mit langer Rohrzange und Hammer gucken was das so wegsteckt ...

Und nebenbei werd ich auch da mal anfragen, klingt zumindest gut, siehe: http://www.smpinfo.de/welle-nabe-verbindung/welle-nabe-verbindung.html


Danke und Grüße

Spunki
 

Steffen

User
So ist das:
kegel.jpg

Ein Kegel ist in der Serienfertigung teurer als eine Passfeder.

Für Heimmittel ist der Kegel deutlich einfacher.

AdV schrieb:
Eine Passfeder oder besser eine Scheibenfeder ist nicht geeignet um eine Kraftschlüssige Verbindung herzustellen. Die Feder schert garantiert ab.
Naja, das sehen die einschlägigen Maschinenbaubücher aber etwas anders.

Am Rande: eine Passfeder ist Formschluss.
 

Spunki

User
"Spannzange"

"Spannzange"

Vielen Dank Steffen, sieht gut aus, jetzt kann ich mir das auch in etwa vorstellen ...

Die "Spannzange" ist auch aus Alu, oder? ... wärs noch möglich den Winkel des Konus zu ermitteln, ist der "selbshemmend"?


Danke und Grüße

Spunki
 

Steffen

User
Spunki schrieb:
Die "Spannzange" ist auch aus Alu, oder? ... wärs noch möglich den Winkel des Konus zu ermitteln, ist der "selbshemmend"?
Ich diesem Fall ist der Kegel aus Alu.

Der Winkel ist auf der Grenze zur Selbsthemmung. Den entscheidet man aber auch am Problem, bzw. dem Kompromiss Momentenübertragung zu demontierbarkeit.
 

Spunki

User
Kegelwinkel bei Alu in Alu ...

Kegelwinkel bei Alu in Alu ...

>>Der Winkel ist auf der Grenze zur Selbsthemmung<<

Danke, deswegen frag ich ja auch ... Demontierbarkeit wär zweitrangig, wichtiger wär mir Momentübertragung, OS dürfte da einen guten Kompromiss gefunden haben ...


Danke und Grüße

Spunki
 

stobi

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Hye,

Echt stark, was ihr da treibt.
Nachdenk an: Gut wäre ein Kegel aus Bronze oder Messing.
Wenn Alu auf Alu presst, kann es zu Verformung, fressen und anderen Effekten kommen.
Bei Alu - Alu sind es warscheinlich unterschiedliche Sinterwerkstoffe.
Magnesiumgehalt....
 

Spunki

User
Noch ein Lösungsansatz ...

Noch ein Lösungsansatz ...

Danke Peter, Bronze oder Messing, überlegenswert!

Aber noch ist alles offen, selbst wenn wir dann die Sache mit CAD angehen werden ...

Vielleicht noch ein möglicher Lösungsansatz, Mädler bietet günstig Klemmringe an, in Stahl, Edelstahl oder sogar Alu, durch die hohe Maßhaltigkeit der Bohrung und die spezielle Beschichtung sollen die angeblich hohe Momente aufnehmen können ...

attachment.php

Quelle: http://www.maedler.de

Die Frage wär nur wie "verheiratet" man dann den Klemmring mit der Alu-Nabe? ... vielleicht aufschieben, Schrauben festknallen, gemeinsam mit der Nabe bohren, zweifach verstiften? (mit Loctite gesichert bzw. eingeklebt)

Die Stifte könnten abgestuft ausgeführt werden, im Klemmring (Stahl) mit geringem Durchmesser (z.B. CrVaMo), im Alu mit größerem Durchmesser (Silberstahl) damit die Lochleibung nicht so hoch ausfällt ...


Danke und Grüße

Spunki
 

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Steffen

User
Warum so kompliziert?

Nichts ist einfacher als eine Welle mit einem Bund und dem Kegel.

Und wenn man unbedingt auf den Bund verzichten will, macht man eben eine Gruppierung von Stützhülsen.
 
Hallo Spunki,
den Innen- und Außenkegel drehst Du einfach mit der selben Schrägstellung vom Oberschlitten. Dann passt es garantiert. Notfalls lässt Du die Maschine andersrum laufen und spannst den Drehstahl mit Schneide nach unten. Den Kegel drehst Du dann von hinten.
Den Oberschlitten würde ich dann mal so 15-20° schräg stellen.
So habe ich es jedenfalls immer gemacht.
Gruß Heinz
 

Spunki

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Kegeldrehen ...

Kegeldrehen ...

Danke Heinz für die Tipps, werd ich so machen falls es ein Kegel wird!

In die Welle möchte ich aufgrund von Schwächung+Kerbirkung keine Stufe drehen, also ist ein Klemmring notwendig der den Spannkonus (Kegel) abstützt, siehe Skizze

attachment.php


Dachte nur wenn ich schon einen hochfesten Klemmring verwende warum dann nicht gleich mit der Nabe verbinden (2. Bild) ...

Werd das alles mal mit meinem Kollegen besprechen, der hat bestimmt schon unzählige dieser Verbindungen gemacht ...


Danke und Grüße

Spunki

PS: wären 8° Kegelwinkel ok?, so wie bei dieser Spannzange hier?

81_zei.gif

Quelle: http://www.haimer.de/deutsch/zube-81.php
 

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Steffen

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Spunki schrieb:
In die Welle möchte ich aufgrund von Schwächung+Kerbirkung keine Stufe drehen,
Solange eine Klemmung wirklich klemmt und nicht rutscht, hat sie die gleiche Kerbwirkung wie ein gleichgroßer Sprung in der Wellenkontur, wenn mich nicht alles täuscht.
 

Spunki

User
Kerbwirkung ...

Kerbwirkung ...

Vermutlich hast Du recht Steffen, zumindest bei Stahl auf Stahl, kann mich wieder dunkel erinnern, der Klemmring hat innen eine Kante bzw. Phase, verflixt ...

Hmmm, also dann doch ne Wellen-Abstufung, obwohl die verringert wieder den Durchmesser von 15mm auf sagen wir mal 12mm und somit den "Hebelarm" (Radius) und Umfang der Kegelklemmung, aber vor allem das "Fleisch" zur stirnseitigen M8-Gewindebohrung ... oder man muss eben einen vorstehenden Gewindebolzen runterdrehen ...

Oder eben einen Klemmring aus (im Vergleich zu Stahl weichem) Alu (gibts auch bei Mädler), der sollte bei dieser Art von Belastung nur eine geringe Kerbwirkung auf die Welle ausüben, die Frage ist eben nur ob der dann auch fest genug klemmt ...


Grüße Spunki

PS: wie wärs mit Varinte-II (laut Skizze) wobei die Alu-Nabe dann noch zusätzlich aufgeklebt wird? (Loctite 648 zwischen den Farben: türkis(Alunabe) und grau(Welle) + türkis(Alunabe) und blau(Alu-Klemmring)) ...

attachment.php


PPS: Egal wie die Welle/Nabeverbindung nun letztendlich aussehen wird im schlimmsten Fall soll sich der Propeller dann halt lose durchdrehen aber keinesfalls nach vorne abhauen können ...
 

AdV

User
Moin.

Zitat:Zitat von AdV
Eine Passfeder oder besser eine Scheibenfeder ist nicht geeignet um eine Kraftschlüssige Verbindung herzustellen. Die Feder schert garantiert ab.

Naja, das sehen die einschlägigen Maschinenbaubücher aber etwas anders.

Am Rande: eine Passfeder ist Formschluss.

Vor- / Nachteile und Alternativen [Bearbeiten]
Vorteile einer Scheibenfederverbindung:
preisgünstig
sehr einfach montier-/demontierbar
bei konischen Wellen nur einseitig wirkende Sicherung gegen axiale Verschiebung notwendig
Nachteile einer Scheibenfederverbindung:
Kerbwirkung auf die Welle
ungeeignet bei Lastrichtungswechsel
übertragbares Drehmoment relativ gering
Welle durch die notwendige, tiefere Nut stark geschwächt
Alternativen zur Scheibenfederverbindung:
Passfeder
Pressfügen
Zahnprofil, Keilprofil
Polygonprofil
Querstift
Vielkantprofil
Kerbzahnprofil

Gruß Armin
 

Spunki

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Passfeder ...

Passfeder ...

Hab jetzt nochmals über eine klassische Passfederlösung nachgedacht, diese könnte mein Kollege auf seinem Maschinenpark auch problemlos fertigen, hab heute Abend kurz darüber mit ihm gesprochen ...

Allerdings hab ich dabei zwei Bedenken:

- Kerbwirkung in Welle und Nabe durch die Federnut (Dauerbruchgefahr)

- Das Problem das Passfedern an sich für wechselnde/umkehrende Drehmomente auf Dauer nicht geeignet sind (schlagen sich aus) ...

Hmmm, ich könnte mir aber einen Kompromiss vorstellen, Passfeder + Verklebung der Feder und Nabe mit Loctite, dann wär das Ganze zumindest absolut spielfrei und die Dauerbruchgefahr wär auch etwas gebannt, allerdings hätte man dann wieder das Problem der Demontage, ohne 20t Presse sehe ich da keine Chance ...

Siehe zum Thema Passfeder: http://de.wikipedia.org/wiki/Passfeder

und zum Thema Passfeder+Loctite: http://www.loctite.de/int_henkel/loctite_de/binarydata/pdf/PumpManual2006_D.pdf


Grüße Spunki

PS: unendliches Thema, nicht umsonst gibt es internationale Kongresse die sich ausschließlich mit Wellen/Nabenverbindungen beschäftigen ...
 

AdV

User
Moin Spunki,

ursprünglich wolltest du die Nabe mit einer Madenschraube befestigen, und jetzt machst du dir Gedanken über Kerbwirkung bei einer abgesetzten Welle, oder ob ein M8 Gewinde eine 15 mm Welle derart schwächen könnte, dass………… Guck dir mal eine Kurbelwelle für ein 4 Zylinder Reihenmotor an! Um die Kerbwirkung zu vermeiden sollen Scharfkantige Übergänge vermieden werden. Aber was erzähl ich hier, ist doch sowieso fürn Ar….. Du hast jetzt Haufenweise Tipps bekommen wie man eine Narbe mit einer Welle Kraftschlüssig mit einfachen Mitteln verbinden kann. Langsam habe ich den Windruck, dass es dir nicht darum geht eine Lösung zu finden, sonder darum, dass dein Thema am leben bleibt.
Natürlich kann ich mich auch irren, aber ich sheke aus.

Gruß Armin
 

Spunki

User
Größenordnung Drehmoment ...

Größenordnung Drehmoment ...

Um nur mal ein Gefühl dafür zu bekommen um welches Drehmoment es sich dabei handelt und worüber wir uns (ich) die ganze Zeit die Köpfe zerbrechen:

Der "OS FS-70 Surpass II" liefert laut Herstellerangaben eine Leistung von 1.1 hp @ 11.000 rpm.

1,1hp = 1,12PS = 0,82kW

Daraus lässt sich das Drehmoment errechnen:

M[Nm] = 9550 * P[kW] / n[min-1]

9550 * 0,82kW / 11.000[min-1] = 0,71[Nm]

Der Motor liefert also ein Drehmoment von 0,71Nm

Wir haben aber 5 Stk. davon, diese liefern dann gemeinsam:

0,71Nm * 5 = 3,55Nm

Durch die Untersetzung von 2:1 verdoppelt sich das Drehmoment:

3,55Nm * 2 = 7,1Nm

An der Hauptwelle liegen also max. 7,1Nm an (Drehmomentstöße ausgenommen)

Setzen wir nun einen "Sicherheitszuschlag" von 2 an so ergibt sich:

7,1Nm * 2 = 14,2Nm

Meine Wellen/Nabenverbindung ist also auf ein Drehmoment auszulegen dass einer 1m langen Stange entspricht an dessen Ende ein rund 1,5kg schweres Gewicht hängt ...

Ich wage mal zu behaupten dass dies eine reine Klebeverbindung mit "Loctite 648" wegsteckt (bei d=15mm und L~30mm) ...

Werde einen entsprechenden Versuch machen ...


Grüße Spunki

@Armin, sorry falls ich bei Dir den Eindruck erweckt habe, wollt ich nicht, die drei Madenschrauben gefallen mir ja auch nicht wirklich und waren nur als zusätzlicher Formschluß zur Verklebung gedacht, die Kerbwirkung ist umso höher je tiefer die Nut in die Welle ragt, flache runde 120° Senkungen an der Oberfläche sehe ich nicht so kritisch an wie eine tiefe scharfkantige Nut, und eine zentrale Gewindebohrung ebenfalls nicht solange noch genügend "Fleisch" bleibt ...

Und die "Kegellösung" ist ja nach wie vor im "Rennen", nicht umsonst hab ich mir die Mühe mit den Skizzen gemacht, ich verstehe daher Deine Reaktion nicht ganz ...

Aber mag schon sein dass ich hier ein wenig übertreibe, und Du hast recht, eigentlich sollte ich gar nicht viel darüber nachdenken und es einfach so machen wie es eben alle machen ...
 
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