Projekt: Einstufiges Stirnradgetriebe (das mit dem Rikula "über Gewinde ziehen")

Guten Tag!

In diesem Faden geht es um kleinere Fragen u.Ä. zum einstufigen Getriebe, das bereits im Faden
Rillenkugellager bei Montage "über Gewinde ziehen" angesprochen wurde.
(https://www.techniker-forum.de/thema/rillenkugellager-bei-montage-ueber-gewinde-ziehen.121329/)

Es soll am Ende gefertigt werden.
Es ist mein erstes solches Projekt, daher bitte ich um Nachsicht und darum, harsche Kommentare nur zu bringen, wenn diese auch einen tatsächlichen "Nährwert" haben.

Ich habe mich am NiemannWinter orientiert und eine Art "Pflichtenheft" für das Getriebe erstellt.
Ich hoffe, dass darin alle Angaben/Hintergrundinfos zu finden sind, die nötig sind, um meine Fragen zu beantworten.
Sollte das nicht der Fall sein -> bitte darauf hinweisen, ich werde diese dann ergänzen.

Weiter habe ich eine Zusammenbauzeichnung incl. Stückliste und Passungstabelle erstellt, anhand derer der Kontext meiner Fragen hoffentlich klar wird.
Auch Fragen von Montierbarkeit und Fertigbarkeit können dort hoffentlich bereits zu einem gewissen Grad entschieden werden.

Fertigungszeichnungen werden auch noch angefertigt, jedoch erst, wenn das jetzige Konzept (Zusammenbauzeichnung) hier als "abgesegnet" gelten kann.

Ich freue mich auf Eure Hilfe

Gruß
Nichtfertigbar aka Nichtmontierbar
 

Anhänge

Frage 1: Findet jemand Darstellungsfehler in der Zusammenbauzeichnung und andere Formfehler? Es müssen auch nicht unbedingt direkt Fehler sein, es reichen auch "Unüblichkeiten". Wenn ja, bitte anmerken.

Frage 2: Findet jemand Schwierigkeiten bzgl. der Fertigung? Wenn ja, bitte anmerken.

Frage 3: Findet jemand Schwierigkeiten bzgl. der Montage? Wenn ja, bitte anmerken.
 
Frage 4: Es geht um den O-Ring:
(https://www.hug-technik.com/shop/product_info.php?info=p2912) (Links zu den Kaufteilen zu finden in den Kommentaren zur Stückliste in der Zusammenbauzeichnungs-pdf)

Verwendung: axialdichtend gegen Öl

Auf der Herstellerseite befinden sich u.a folgende Angaben zum ausgewählten O-Ring:
- Schnurstärke [tex] d_{2}=1,78 [/tex] mm
- Innendurchmesser [tex] d_{1}=47,37 [/tex] mm

In der Norm DIN ISO 3601-1 und -2, im Tabellenbuch Metall, Aufl. 48, S. 280 (siehe Anhang) werden die Nutabmaße für einen O-Ring der
Schnurstärke [tex] d_{2}=1,78 [/tex] mm angegeben mit:
- Nuttiefe [tex] h+0,1=1,3[/tex] mm
- Nutbreite [tex] b+0,2=2,6 [/tex] mm

Die Werte stimmen mit den Werten überein, die der Hersteller für eine Schnurstärke von [tex] SD=1,80 [/tex] mm angibt. (siehe Anhang oder
https://www.hug-technik.com/o-ring-einbaumasse.html) Für die Schnurstärke [tex] d_{2}=1,78 [/tex] mm gibt es komischerweise keine Angabe.

Über den Innendurchmesser wird bei den Angaben zur Nut bei beiden Quellen nichts erwähnt.
Daher habe ich bislang den Innendurchmesser des O-Rings von [tex] d_{1}=47,37 [/tex] mm als Innendurchmesser der Nut gewählt.
Ist diese Annahme sinnvoll?

Außerdem:
Mir wurde gesagt, dass der O-Ring nicht die ganze Nut einnehmen, sondern maximal an zwei Seiten anliegen darf.
Da der O-Ring ja von innen nach außen hin dichten soll, wäre es in diesem Sinne ja wahrscheinlich eher sinnvoll, denn Außendurchmesser
des bereits "komprimierten", eingebauten O-Rings als Außendurchmesser der Nut zu verwenden.
Nur, woher weiß man, welche Maße ein eingebauter O-Ring hat?
Vielleicht gibt es dafür eine einfache Handhabe, die ich nur nicht kenne.

Oder es gibt vielleicht eine bessere Wahl für die O-Ring-Maße anhand der Einbausituation.

Egal wie, vielen Dank schonmal im Voraus!
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Unüblichkeit:
Warum hast du aufwändigst gekapselte Wellenlager,
aber ein lose im Freien kämmendes Zahnradpaar
mit geringer Stabilität hinsichtlich Achsabstandsabweichung und Winkelfehler?
Warum steckst du nicht DAS GANZE in EIN Gehäuse?

P.S.: Deine O-Ring-attachment musste ich löschen,
weil die offensichtlich NICHT du erstellt hast.
 
Unüblichkeit:
Warum hast du aufwändigst gekapselte Wellenlager,
aber ein lose im Freien kämmendes Zahnradpaar
mit geringer Stabilität hinsichtlich Achsabstandsabweichung und Winkelfehler?
Warum steckst du nicht DAS GANZE in EIN Gehäuse?
Ich wollte ursprünglich auch alles in ein Gehäuse packen,
was mich aber davon abgebracht hat:
Wenn man beide Wellen in ein Gehäuse packt, wird das Gesamtvolumen des Gehäuses ja stark erhöht.
Damit würde ja auch das Zerspanvolumen und die benötigte Werkstoffmasse des Ausgangs-Halbzeuges erhöht werden.
Zudem kann man dann ja das ganze nicht mehr durch Drehen fertigen, oder?
Und Gießen ist bei Stückzahl 1 wahrscheinlich noch teurer als zwei Lagerbuchsen drehen.
Wenn du aber eine Idee hast, wie das ginge (Drehen), wäre eine Skizze super!

P.S.: Deine O-Ring-attachment musste ich löschen,
weil die offensichtlich NICHT du erstellt hast.
Ok, die Tabellenbuch-Werte stehen ja im Text und zur Herstellerseite ist der Link da.
 
Die Werte stimmen mit den Werten überein, die der Hersteller für eine Schnurstärke von [tex] SD=1,80 [/tex] mm angibt. (siehe Anhang oder
https://www.hug-technik.com/o-ring-einbaumasse.html) Für die Schnurstärke [tex] d_{2}=1,78 [/tex] mm gibt es komischerweise keine Angabe.
Du könntest auch einfach jeweils 0,02 mm abziehen und hättest die Werte. Wobei das bei Elastomeren nicht ganz so heilig ist, gerade im drucklosen Zustand.
Hier findest du auch ähnliche Werte:
und dort ist die Schnurstärke 1,78 mm mit dabei.

Über den Innendurchmesser wird bei den Angaben zur Nut bei beiden Quellen nichts erwähnt.
Daher habe ich bislang den Innendurchmesser des O-Rings von [tex] d_{1}=47,37 [/tex] mm als Innendurchmesser der Nut gewählt.
Ist diese Annahme sinnvoll?
Nein, da:

Da der O-Ring ja von innen nach außen hin dichten soll, wäre es in diesem Sinne ja wahrscheinlich eher sinnvoll, denn Außendurchmesser
des bereits "komprimierten", eingebauten O-Rings als Außendurchmesser der Nut zu verwenden.
Somit ergibt sich durch den Außendurchmesser deines O-Rings der Außendurchmesser der Nut. Über die Nutbreite (2,4 mm) ergibt sich dann wieder der Innendurchmesser der Nut.

Nur, woher weiß man, welche Maße ein eingebauter O-Ring hat?
Durch Rechnen: [tex] 47,37 mm + 2 \cdot 1,78 mm = 50,93 mm [/tex]
Dann gibst du dem Außendurchmesser z.B. das Maß 50,9 +0,1 auf der Zeichnung.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Du hast superstabile Wellenlager konstruiert,
die EINZELN auf einer unverstrebten Platte festgeschraubt sind.
Jede Luft (die Bohrungen sind größer als die Bolzen) und jede Biegung der Platte erlaubt Winkelfehler,
die Passstifte sind zu knapp beieinander angeordnet (die sollten möglichst weit auseinander liegen).
Wozu hast du denn die Wellenlager so aufwändig abgedichtet,
wenn du die Zahnräder im Freien laufen lässt?
Weit idealer wäre ein GEMEINSAMES Gehäuse für beide Wellen, das auch die Zahnräder aufnimmt.
Dann brauchst du auch nur 2 Wellendichtungen!
 
Was sind das für Angaben mit Durchmesser 20 P0/j6 bzw. Durchmesser 42 H8/P0?
Mir scheint, dass hier ein Fehler in der hinterlegten Toleranztabelle vorliegt, da P0 schon arg schwer zu fertigen wäre.
Beim Durchmesser 42 passt es eh nicht, da eine Passung immer mit einer Kombination Großbuchstabe für die Bohrung, Kleinbuchstabe für die Welle angegeben wird.
 
Frage 4: Es geht um den O-Ring:
(https://www.hug-technik.com/shop/product_info.php?info=p2912) (Links zu den Kaufteilen zu finden in den Kommentaren zur Stückliste in der Zusammenbauzeichnungs-pdf)

Verwendung: axialdichtend gegen Öl

Auf der Herstellerseite befinden sich u.a folgende Angaben zum ausgewählten O-Ring:
- Schnurstärke [tex] d_{2}=1,78 [/tex] mm
- Innendurchmesser [tex] d_{1}=47,37 [/tex] mm

In der Norm DIN ISO 3601-1 und -2, im Tabellenbuch Metall, Aufl. 48, S. 280 (siehe Anhang) werden die Nutabmaße für einen O-Ring der
Schnurstärke [tex] d_{2}=1,78 [/tex] mm angegeben mit:
- Nuttiefe [tex] h+0,1=1,3[/tex] mm
- Nutbreite [tex] b+0,2=2,6 [/tex] mm

Die Werte stimmen mit den Werten überein, die der Hersteller für eine Schnurstärke von [tex] SD=1,80 [/tex] mm angibt. (siehe Anhang oder
https://www.hug-technik.com/o-ring-einbaumasse.html) Für die Schnurstärke [tex] d_{2}=1,78 [/tex] mm gibt es komischerweise keine Angabe.

Über den Innendurchmesser wird bei den Angaben zur Nut bei beiden Quellen nichts erwähnt.
Daher habe ich bislang den Innendurchmesser des O-Rings von [tex] d_{1}=47,37 [/tex] mm als Innendurchmesser der Nut gewählt.
Ist diese Annahme sinnvoll?

Außerdem:
Mir wurde gesagt, dass der O-Ring nicht die ganze Nut einnehmen, sondern maximal an zwei Seiten anliegen darf.
Da der O-Ring ja von innen nach außen hin dichten soll, wäre es in diesem Sinne ja wahrscheinlich eher sinnvoll, denn Außendurchmesser
des bereits "komprimierten", eingebauten O-Rings als Außendurchmesser der Nut zu verwenden.
Nur, woher weiß man, welche Maße ein eingebauter O-Ring hat?
Vielleicht gibt es dafür eine einfache Handhabe, die ich nur nicht kenne.

Oder es gibt vielleicht eine bessere Wahl für die O-Ring-Maße anhand der Einbausituation.

Egal wie, vielen Dank schonmal im Voraus!
Wenn du nur gelegentlich von Hand drehst, wozu brauchst du dann überhaupt eine Schmierung u. insbesondere eine Ölschmierung?
Für den Lagerdeckel ist eine zusätzliche Verdrehsicherung mit einem Stift überflüssig- zentriert ist der Lagerdeckel ja bereits.
 
Wenn du nur gelegentlich von Hand drehst, wozu brauchst du dann überhaupt eine Schmierung u. insbesondere eine Ölschmierung?
Für den Lagerdeckel ist eine zusätzliche Verdrehsicherung mit einem Stift überflüssig- zentriert ist der Lagerdeckel ja bereits.
Von den "Innereien" in den Gehäusen sieht man ja von außen nichts.
Wenn es nur darum geht, ein Zahnradpaar als Demonstrations- Getriebe hezustellen könnte man das zu geschätzt 10% deiner Kosten bewerkstelligen. Ö/ Fettl würde ich auf jeden Fall vermeiden. Das ist wie mit einer Flasche mit Oliveöl. Die ist nach einiger Zeit mit einem dünnen Ölfilm überzogen u. zieht Staub u. Flusen magisch an,-)
 
0,01% bis 0,0001%
Alle Bauteile aus eingeschmolzenen defekten (!) Luftgitarren fertigen.
Je nach Strompreis fürs Einschmelzen.

Bringt außerdem noch lustige grüne Recyclingpluspunkte. :thumbsup:
 
Somit ergibt sich durch den Außendurchmesser deines O-Rings der Außendurchmesser der Nut. Über die Nutbreite (2,4 mm) ergibt sich dann wieder der Innendurchmesser der Nut.
Durch Rechnen: [tex] 47,37 mm + 2 \cdot 1,78 mm = 50,93 mm [/tex]
Dann gibst du dem Außendurchmesser z.B. das Maß 50,9 +0,1 auf der Zeichnung.
Ok, danke, ich werde das so übernehmen und in der nächsten Version der Zeichnung hochladen.
 
Du hast superstabile Wellenlager konstruiert,
die EINZELN auf einer unverstrebten Platte festgeschraubt sind.
Jede Luft (die Bohrungen sind größer als die Bolzen) und jede Biegung der Platte erlaubt Winkelfehler,
die Passstifte sind zu knapp beieinander angeordnet (die sollten möglichst weit auseinander liegen).
Wozu hast du denn die Wellenlager so aufwändig abgedichtet,
wenn du die Zahnräder im Freien laufen lässt?
Weit idealer wäre ein GEMEINSAMES Gehäuse für beide Wellen, das auch die Zahnräder aufnimmt.
Dann brauchst du auch nur 2 Wellendichtungen!
Ok, dass die Bohrungen im Lagerbock größer als die Zylinderstifte sind, sehe ich ein. Es ist ja schließlich an der Stelle eine Spielpassung.
Daraus ergeben sich natürlich Winkelfehler. Und um die möglichst klein zu halten, sollten die Zylinderstifte möglichst weit auseinander.
Logisch. Danke für den Hinweis, habe da nicht dran gedacht.
Ich werde es umsetzen. (Nächste Version der Zeichnung.)

Aber meinst Du wirklich, dass sich eine 8 mm Stahlplatte mit einer Grundfläche von 120x180 mm wirklich signifikant verbiegt, unter
den hier beschriebenen Bedingungen? Habe da keine Erfahrungen, vielleicht hatte ja jemand mal eine 8 mm Stahlplatte (S235JR o.Ä.) in der Hand
und kann da was zu sagen, wie stark sich so etwas verbiegt bei der Grundfläche.

Die Abdichtung entspringt dem Wunsch, RWDR zu verbauen. (siehe "Pflichtenheft")
Hättest Du denn eine Idee, wie man das Gehäuse mit beiden Wellen und Zahnrädern drin und gleichzeitig billiger bekommt?
Mir fallen zum Gehäuse nur Drehen, Schweißen oder Gießen als Fertigungsverfahren ein.
- Schweißen: würde ich gerne (momentan, mal schauen, wie der Endpreis aussieht) vermeiden, da ich damit bislang wirklich nichts am Hut hatte (noch geringere Ahnung), und das Projekt ja aus dem bestehen soll, was ich bislang auf dem Papier durchgenommen habe.
- Gießen: kann, glaube ich, auf keinen Fall billiger sein als die beiden anderen Varianten, insb. durch die kleine Stückzahl (dann ja 1) und die Nachbearbeitung, die dann ohnehin noch nötig ist.
- Drehen: Wie kriegt man ein Drehteil so hin, dass es die beiden Wellen und Zahnräder aufnimmt und dann noch von der Werkstoffmenge und dem Zerspanvolumen nicht total abhebt? Da fehlt es mir wirklich an einer Idee, wenn da jemand was hat, schießt los.
 
Was sind das für Angaben mit Durchmesser 20 P0/j6 bzw. Durchmesser 42 H8/P0?
Mir scheint, dass hier ein Fehler in der hinterlegten Toleranztabelle vorliegt, da P0 schon arg schwer zu fertigen wäre.
Beim Durchmesser 42 passt es eh nicht, da eine Passung immer mit einer Kombination Großbuchstabe für die Bohrung, Kleinbuchstabe für die Welle angegeben wird.
Ich habe das aus der SKF-Internetseite heraussortiert.
Die Seite von SKF zu dem Lager

enthält eine Passungsempfehlung, die zu dieser Seite führt:

Erstmal zum DM 20 P0/j6:
Die Wellentoleranz j6 habe ich von der Passungsempfehlungsseite (s.o.).

Die Toleranz des Lagerinnenrings habe ich von der Lagerseite, die beim Klick auf "Toleranzen: normal (metrisch)" ausspuckt:

Anscheinend hätte hier die Angabe PN statt P0 heißen müssen, oder?
Bei P6 und P5 zeigt SKF kleinere Abweichungen (-8 bzw. -6 statt -10) an.
D.h. PN wäre die richtige Wahl. (?)

Zum DM 42 H8/P0:
PN statt P0 auch hier? Das wäre ja aber kein Kleinbuchstabe.
Wie gibt man in diesem Fall die spezifische Toleranz eines Lageraußenrings an?
Einfach p0?
Das H8 kommt wieder aus der Passungsempfehlungsseite:

Bitte beachte ein paar Regeln beim Erstellen deines Beitrages:
  • Es dürfen keine Anhänge hochgeladen werden, die fremdes Urheberrecht verletzen.
    Im Prinzip trifft dies auf alles zu, was du nicht selbst erstellt hast.
  • Es gelten unsere Nutzungsbedingungen.
 
Für den Lagerdeckel ist eine zusätzliche Verdrehsicherung mit einem Stift überflüssig- zentriert ist der Lagerdeckel ja bereits.
Ok, das wäre ja schonmal eine Sparmöglichkeit, weniger Fertigungsaufwand an der Stelle (und 2 Zylinderstifte 😉 ).
Das mit der Zentrierung ist auch so eine Sache, woran erkennt man ganz genau, wann man eine Zentrierung bzw. Positionierung braucht?
Gibt es da irgendwie Literatur oder Tipps zu?

Ich würde mir das hier jetzt (nachträglich 🙃) so erklären:
Warum man an Grundplatte - Lagerbock welche braucht:
Dadurch, dass die Durchgangslöcher in der Grundplatte für die Schrauben der Verbindung Grundplatte - Lagerbock
bedeutend über dem Schraubendurchmesser liegen und Schrauben ohnehin keine formschlüssige Verbindung darstellen,
müssen hier die (bereits von Peter angesprochenen) Winkelabweichungen durch zwei Positionierstifte minimiert werden, da diese Winkelabweichung
für die Verzahnung funktionsrelevant ist.
Warum man an Lagerbock - Lagerbockdeckel keine braucht:
Durch die Passung innen ist der Deckel bereits zentriert. Diese Zentrierung ist wichtig für die Funktion (RWDR).
Eine Positionierung gegen Verdrehung ist nicht nötig, da von der genauen (genauer als durch die Schrauben) Ausrichtung
bzgl. Rotation um die Wellenachse keine Funktion abhängt.

Ist das so richtig?
 
Wirklich? Trotz O-Ring und RWDR? (Also das Öl.) 😯
Die Extra- Nut für den O- Ring würde ich sparen und stattdessen das Gehäuse so anfasen (x*45°), dass ein O-Ring auf den Zentrieransatz des Lagerdeckels passt und bei den wenigen Umdrehungen per Hand würde ich Öl ersatzlos streichen. Das brauchst du gar nicht, wenn du vor dem Einbau der Lager einige Tropfen Öl ins Lager gibst. Das reicht.
Die Gehäuse willst du unten abflachen und sie mit Paßstiften fixieren u. anschrauben?
Ich würde die Gehäuse nicht abflachen sondern zylindrisch belassen. An den passenden Stellen der Grundplatte würde ich 2 längslaufende 90°- Nuten parallel zueinander einfräsen, diese zur Zentrierung der beiden Gehäuse nutzen und dann mit nur 1 Schraube befestigen. Somit hast du kein Problem mit dem Ausrichten der Gehäuse- die justieren sich von selbst durch die Nut.
 
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