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Thema: Wahl der Härte zwischen Gleitpaaren (4856 mal gelesen)
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RobertM74 Mitglied Konstrukteur
Beiträge: 183 Registriert: 06.09.2009 Creo 1.0 M020 Ansys 14
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erstellt am: 19. Jan. 2010 21:48 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo liebe Community, ich habe ein Problem bei der Wahl/Definition der Härte für ein Gleitpaar. Es handelt sich dabei um eine Kugel in einer Kugelkalotte. Beide Teile sind ca. 30mm groß und werden mit rund 8kN belastet. Die Drehbewegung erfolgt überwiegend in einer der 3 Freiheitsgrade um wenige Grad (die anderen sind im mrad-Bereich). Jetzt habe ich aber ein Problem, dass ich überhaupt nicht weiß, wie man am Besten eine Härte definiert. Im Roloff/Matek konnte ich den Hinweis finden, dass z.B. in Gleitlagern eine HRC von 58 oder größer angesetzt wird. Nun bin ich mir nicht sicher, ob ich das auch ansetzen kann, oder lieber höher oder drunter gehen sollte. In der "einschlägigen" Literatur (Eisenwerkstoffe von Berns) finde ich zwar, welche Werkstoffe ich wie weit Härten kann, aber keine Hinweise für die Anwendung. Kann mir da jemand helfen? MfG Robert Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dipl. Ing.
Beiträge: 5122 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 19. Jan. 2010 22:09 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Das kommt auf die Stahlart an. Nicht jeder Stahl wird 58 HRC hart. Die maximale Härte würde ich nie nehmen, weil dann die Teile leicht brechen. Bei einem Gleitpaar ist es üblich verschiedene Stähle zu nehmen die sich 5 HRC in der Härte unterscheiden. Weil sie sich sonst fressen können. ------------------ Klaus Solid Edge V 20 SP15 Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
myca Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur
Beiträge: 4345 Registriert: 15.06.2007 SW 2007 SW 2018 2,67 GHz,2 GB, ATI FIRE GL V5200, XP 64 3,4 GHz, 8GB, ATI FIRE PRO V7800, WIN 10 Pro
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erstellt am: 19. Jan. 2010 23:24 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
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Ex-Mitglied
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erstellt am: 20. Jan. 2010 08:34 <-- editieren / zitieren -->
@Klaus Zitat: Weil sie sich sonst fressen können.
Na dann Guten Appetit @Robert kleine Skizze wäre hilfreich. Auswahl der Werkstoffe und der Vorgabe des Härtewertes hängen u.A. von der Flächenpressung ab. Ich schlage Dir vor, in einem Wälzlager- katalog zu gucken: - es gibt so was wie einen Standard-Werkstoff für Wälzlager/Gleitlager und deren Einzelteile - dort sind auch eventl. Härtewerte angegeben Ich würde vorzugsweise eine käufliche Lösung vorziehen. Der Aufwand bei Eigenfertigung ist hoch. Du solltest noch etwas Info nachreichen. Gruß 0-checker
[Diese Nachricht wurde von 0-checker am 20. Jan. 2010 editiert.] |
Gerhard Deeg Ehrenmitglied V.I.P. h.c. i.R. Konstrukteur aus Leidenschaft
Beiträge: 2643 Registriert: 17.12.2000 CREO - OSD - OSM HP XW4400 - XW4600 Dell Inspiron 17E NVIDIA QUADRO FX1500 NVIDIA Quadro FX1800 HP Mini 210 2002sg WIN 7 Ultimate 32/64
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erstellt am: 20. Jan. 2010 09:32 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Hallo Robert, Zitat: Original erstellt von RobertM74: Hallo liebe Community,ich habe ein Problem bei der Wahl/Definition der Härte für ein Gleitpaar. Es handelt sich dabei um eine Kugel in einer Kugelkalotte. Beide Teile sind ca. 30mm groß und werden mit rund 8kN belastet. Die Drehbewegung erfolgt überwiegend in einer der 3 Freiheitsgrade um wenige Grad (die anderen sind im mrad-Bereich). Jetzt habe ich aber ein Problem, dass ich überhaupt nicht weiß, wie man am Besten eine Härte definiert. Im Roloff/Matek konnte ich den Hinweis finden, dass z.B. in Gleitlagern eine HRC von 58 oder größer angesetzt wird. Nun bin ich mir nicht sicher, ob ich das auch ansetzen kann, oder lieber höher oder drunter gehen sollte. In der "einschlägigen" Literatur (Eisenwerkstoffe von Berns) finde ich zwar, welche Werkstoffe ich wie weit Härten kann, aber keine Hinweise für die Anwendung. Kann mir da jemand helfen? MfG Robert
Wir haben das immer so gehandhabt: das Verschleissteil etwas weniger Härte und das Teil, was teuer herzustellen ist aus einem qualitativ hochwertigerem Stahl und einer höheren Härte. Der Unterschied sollte mindestens 5 HRc betragen. HTH Gerhard
------------------ Jeder erfüllte Wunsch ist ein Traum weniger Träume sind die Sonnenstunden der Hoffnung Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Ex-Mitglied
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erstellt am: 20. Jan. 2010 09:44 <-- editieren / zitieren -->
Hallo Robert Ich habs gefunden. Wälzlagerstähle nach DIN EN ISO 683-17 Dort sind die Werkstoffqualitäten aufgeführt. Zitat: Wir haben das immer so gehandhabt: das Verschleissteil etwas weniger Härte und das Teil, was teuer herzustellen ist aus einem qualitativ hochwertigerem Stahl und einer höheren Härte. Der Unterschied sollte mindestens 5 HRc betragen.
absolut o.k. Grüßle 0-checker |
Ford P. Mitglied
Beiträge: 842 Registriert: 26.05.2008 WF2 m230 WF4 Test Intralink 3.3 Intralink 3.4 HP 8710w
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erstellt am: 20. Jan. 2010 18:20 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Zitat: Original erstellt von myca: besorge Dir ein Wälzkörper
Hallo Robert, einfach eine blanke Kugel in Kalotte? Falls ja ist der Vorschlag von Thomas wahrscheinlich unschlagbar. Wenn du aber da noch einen Hebel dran brauchst ist das nicht mehr so günstig. Schweißen dürfte ausfallen (Wärmeeinfluss, Kohlenstoffäquivalent). Loch erodieren und was einkleben? Eventuell möglich. Weil hier Wälzlagerstähle gesucht wurden: 100Cr6 ist meines Wissens der gebräuchlichste Wälzlagerstahl. Ford P.
------------------ Es gibt eine Theorie, die besagt, wenn jemals irgendwer genau rausfindet, wozu Pro/E da ist und warum es da ist, dann verschwindet es auf der Stelle und wird durch etwas noch Bizarreres und Unbegreiflicheres ersetzt. Es gibt eine andere Theorie, nach der das schon passiert ist. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
RobertM74 Mitglied Konstrukteur
Beiträge: 183 Registriert: 06.09.2009 Creo 1.0 M020 Ansys 14
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erstellt am: 20. Jan. 2010 21:36 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo liebe Community, und 1000x dank für die vielen Antworten. Die 5HRc Unterschied scheinen wohl Erfahrungswerte zu sein. Ich konnte auf Arbeit heute noch einen Techniker finden, der früher mal mit gehärtet hatte und mir dies als groben Wert geben konnte. Und er meinte auch, dass im Bereich Werkzeuge in diesem Bereich 55 bis 65 HRc gearbeitet wird und der Rest Erfahrungswerte sind. In einem Werkstofftechnikbuch habe ich aber noch etwas zu den unterschiedlichen Reibmechanismen gelesen, was dem entgegen steht. Da konnte man zum Thema adhäsiver Verschleiß lesen, dass man lieber gleiche Härten nutzen soll. Wird also wohl beides wahr sein und der Unterschied in der Härte der Teile nur aus der Möglichkeit des Tauschens heraus resultieren (wie auch hier bereits bemerkt wurde). Bei der Werkstoffwahl bin ich mir nicht sicher. Auf Lager liegen noch ein paar geeignete Halbzeuge aus 42CrMo4 und X100CrMoV5 (beide sollten gut Härtbar sein). Gibt es dafür Einwände bzw. Vorschläge welchen für welches Teil am besten zu nutzen wäre? Anbei auch noch eine Kleine Abbildung der aktuellen Teile. Größte Abmessung ist 26mm, die maximal wirkende Kraft (axial) beträgt 8kN. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Ex-Mitglied
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erstellt am: 20. Jan. 2010 22:16 <-- editieren / zitieren -->
Hallo Robert Bitte benenne den Dateinamen der Abbildung um. Umlaute ä,ö,ü mögen manche Browser nicht und stelle den Anhamg nochmals ein (ae, oe, ue). Danke. So wie ich schließe, willst Du eine Eigenfertigung verwenden. Die in Frage kommenden Werkstoffe sind, wie zuvor schon erwähnt, nicht schweißbar. Gehärtet nur durch Schleifen bearbeitbar. In (relativ) weichem Zustand werden sie vorbearbeitet, gehärtet und dann auf Fertigmaß geschliffen. Das Härten würde ich einer erfahrenen Härterei überlassen. Könnt Ihr Kugeln schleifen? Gibt es wirklich keine Möglichkeit ein Kaufteil einzusetzen? Hast Du schon mal eine vorhandene Flächenpressung ermittelt? Gruß 0-checker |
myca Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur
Beiträge: 4345 Registriert: 15.06.2007 SW 2007 SW 2018 2,67 GHz,2 GB, ATI FIRE GL V5200, XP 64 3,4 GHz, 8GB, ATI FIRE PRO V7800, WIN 10 Pro
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erstellt am: 20. Jan. 2010 22:24 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Hi, mache das Kugelgelenk ( mit Bohrung) aus 42CrMo4 und das Gegenstück aus Rotguß (ist ja einfacher zu drehen. Bei 26mm und 8000N sind es ca 15N/mm2 - also nicht die Welt. Meine Lieblings Paarung 1.2842 auf 60-63 HRC + Rotgus als Führung für schwere Spannbacken - nach 6 Jahren Betrieb ( so ca. 900.000 Spiele) kaum Verschleiß ( 0,01mm). Kann auch trocken laufen. G. thomas ------------------ Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Krümmel Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dreher Produktentwicklung Prototypenbau
Beiträge: 6229 Registriert: 14.09.2008 Was mit SWX so alles geht ;-)
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erstellt am: 20. Jan. 2010 22:31 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Hallo, @0-checker HRC 65 lässt sich auch mit erstaunlich guten Ergebnissen (Oberfläche_Rauhtiefe) drehen! Denke das ist in diesem Fall ohne weiteres möglich. MfG Andreas
------------------ Stillstand ist Rückschritt Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Ex-Mitglied
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erstellt am: 20. Jan. 2010 23:17 <-- editieren / zitieren -->
Hallo zu später Stunde @Thomas: 15N/mm2 ist ja fast nichts, dieser Wert ist aber nur theoretisch und von der Präzision und der Rautiefe der Teile abhängig. Die Spannbacken legen wohl auf der Führung einen längeren Weg zurück, sodaß der Verschleiß sich über eine größere Fläche verteilt. In einer Kugelkalotte mit den geringen Bewegungen rührt die Kugel immer auf der gleichen Stelle, gelle. Gegen Deine Werkstoffauswahl ist auch keineswegs etwas einzuwenden für Linearbewegungen. @Andreas: mit den richtigen Plättchen auf der entsprechenden Maschine (Kugel drehen) o.K. obwohl der Traganteil der geschliffenen Flächen größer ist. Wir kennen bisher leider nicht die Funktion und die Bewegungen der Kugelkalotte. Vielleicht sehen wir mehr aus der Abbildung von Robert, der uns vielleicht noch weitere Info gibt. In diesem Zusammenhang fällt mir ein: so was ähnliches hat jeder an seinem Auto, und zwar die Spurstangengelenkköpfe. Ich werde mal gucken. Gruß 0-checker und jetzt |
RobertM74 Mitglied Konstrukteur
Beiträge: 183 Registriert: 06.09.2009 Creo 1.0 M020 Ansys 14
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erstellt am: 22. Jan. 2010 08:30 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo liebe Community, erst einmal danke für die rege Diskussion und die vielen Anmerkungen. Wir gehen gerade noch ein paar weitere Optionen durch. Die Anmerkung, evtl etwas Bronze oder ähnliches zu verwenden kam hier auch schon, aber auf Grund des Geringen E-Moduls würde sofort die Steifigkeit leiden, was nicht gewünscht ist. 42CrMo4 und Rotguss fallen somit leider schon einmal raus. In unsere interne Diskussion sind vor allem Einsatzstähle gerückt, was aber bedeuten würde, dass wir es auf jeden Fall raus geben müssten, was eigentlich nicht ins Budget passt. Ansonsten wie bereits zu Beginn erwähnt den einen oder anderen durchhärtenden niedrig legierten Chromstahl (ähnlich Lagerwerkstoffe). @0-checker: Die Anwendung ist die Anbindung einer Aktorik. Die beiden Teile sollen nur sicherstellen, dass eine kleine Drehbewegung (wenige mrad) u.U. erfolgen kann und somit keine oder nur sehr geringe (auf Grund der Reibung) Momentenbelastung übertragen wird. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Hohenöcker Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ingenieur
Beiträge: 2381 Registriert: 07.12.2005 Inventor 2023 Ich mag beide Arten von Musik: Country und Western! S-Fanclub
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erstellt am: 22. Jan. 2010 09:09 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Wie schon gesagt: 1. am besten Kugel kaufen und einkleben (kommt ja keine große Scherbelastung drauf, praktisch nur Druck) 2. stell bitte Deine Praesentation nochmal ohne ä ein! ------------------ Gert Dieter Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
RobertM74 Mitglied Konstrukteur
Beiträge: 183 Registriert: 06.09.2009 Creo 1.0 M020 Ansys 14
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erstellt am: 22. Jan. 2010 11:37 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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Ex-Mitglied
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erstellt am: 22. Jan. 2010 12:02 <-- editieren / zitieren -->
Hallo Robert So sieht das also aus. Ich hatte, wahrscheinlich wie die anderen Ratgeber, ein ganz anderes Bild vor Augen. Ich werde mal mein "Archiv" umgraben, vielleicht finde ich was geeignetes. Hats Zeit bis Montag? Schönes Wochenende. 0-checker
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BerntStein Mitglied Ingenieur
Beiträge: 176 Registriert: 15.01.2007
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erstellt am: 22. Jan. 2010 13:26 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Gibt´s doch fast zu kaufen oder? INA GE25SX Es gibt auch noch ähnliche Teile mit Vollkugel usw. Da könnte man sich auch noch was suchen. Wir lassen- viel kleiner- etwas derartiges herstellen. VHM-Kugel ist da erste Wahl...weil dann kann man hartlöten. Kugeln bekommt man z.B. über HMTG Grüssle Bernt ------------------ Mach was Du willst - aber will das richtige. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
myca Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur
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erstellt am: 22. Jan. 2010 13:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Hi Bernt, Zitat: Wir lassen- viel kleiner- etwas derartiges herstellen. VHM-Kugel ist da erste Wahl...weil dann kann man hartlöten.
ja, eben - viel kleiner. Eine 30mm VHM-Kugel hartzulöten ohne "Equipment" also mit Brenner... Schwierig, schwierig. G. thomas ------------------ Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Hohenöcker Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ingenieur
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erstellt am: 22. Jan. 2010 14:32 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
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Leo Laimer Ehrenmitglied V.I.P. h.c. CAD-Dienstleister
Beiträge: 26068 Registriert: 24.11.2002 IV bis 2019
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erstellt am: 22. Jan. 2010 15:12 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Zitat: Original erstellt von Hohenöcker: Hallo 0-Checker,bin mal gespannt. Ich will nämlich so was Ähnliches bauen, aber mit einem Kugelradius in der Größenordnung von 100 mm (!)
Also weg von der Feinmechanik, hin zum Schwermaschinenbau, Gert Dieter? <G> ------------------ mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Hohenöcker Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ingenieur
Beiträge: 2381 Registriert: 07.12.2005 Inventor 2023 Ich mag beide Arten von Musik: Country und Western! S-Fanclub
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erstellt am: 22. Jan. 2010 15:44 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Nein, es geht um einen schwenkbaren Messtisch. Da das Messobjekt noch auf einem verstellbaren Unterbau liegt, komme ich auf den Radius. Aber ich brauche auch nur eine Kugelkalotte; ich dachte schon an eine plankonvexe Glaslinse. ------------------ Gert Dieter Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Ex-Mitglied
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erstellt am: 22. Jan. 2010 15:55 <-- editieren / zitieren -->
Hallo an alle @Leo und Gert Dieter Wo hört Feinmechanik auf und wo beginnt Schwermaschinenbau?? Es liegt an der Betrachtungsweise: Für die Einen ist es Klopapier, für die Anderen das längste Tempo der Welt Muß jetzt weiter Archiv umgraben. Gruß 0-checker |
Ford P. Mitglied
Beiträge: 842 Registriert: 26.05.2008 WF2 m230 WF4 Test Intralink 3.3 Intralink 3.4 HP 8710w
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erstellt am: 23. Jan. 2010 18:56 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für RobertM74
Zitat: Original erstellt von myca: besorge Dir ein Wälzkörper ( Kugel mit D=30mm, gibt es zu kaufen)
Na dann muss ich nochmal auf den Wälzkörper von Thomas zurück kommen. 1. Kaufen 2. Kugelabschnitt erzeugen (drahterodieren) 3. Halter drehen 4. Kugelabschnitt in Halter einkleben 5. Kalotte herstellen Und hier bin ich auch der Meinung irgendwas in Richtung CuSn8 oder ähnlich zu verwenden. Das hat zwar ca. nur den halben E-Modul von Stahl, aber wenn man es auf das Gesamtsystem überträgt wirkt es sich eventuell gar nicht so stark auf die (Gesamt-)Steifigkeit aus. Wenn du in deiner Konstruktion in den Stahlteilen auf eine Spannung größer 30 N/mm² kommst (vorausgesetzt die Rechnung von Thomas mit 15 N/mm² in der Kalotte stimmt) ist dort die Butter zu Hause. Mit anderen Worten: Ist die Kalotte 20 mm lang bekommst du unter dieser Last (vereinfacht) ein delta l von ca. 3 µm bei CuSn8, demnach 1,5 µm bei Stahl. Ist diese "Verschlechterung" der Steifigkeit systemrelevant? Ist die Last von 8 kN konstant oder schwellend (wenn ja in welchen Bereich)? Wenn sie konstant ist spielt die Steifigkeit eh nur eine untergeordnete Rolle. Das System "federt" bei Erstbelastung ein. Bei CuSn8 halt 1,5 µm weiter. Ford P. ------------------ Es gibt eine Theorie, die besagt, wenn jemals irgendwer genau rausfindet, wozu Pro/E da ist und warum es da ist, dann verschwindet es auf der Stelle und wird durch etwas noch Bizarreres und Unbegreiflicheres ersetzt. Es gibt eine andere Theorie, nach der das schon passiert ist. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |