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radiallager.jpg

Hallo Community,

für ein Koppelgetriebe würde ich gern Aufgrund des Bauraums und der Kosten auf eine Kombination aus Radiallager und Axiallager zurückgreifen. Die Alternative ist natürlich die Verwendung von zwei vorgespannten Kegellagern, die sich hier grundsätzlich besser machen würden, aber eben die Punkte Bauraum und Kosten in Bereiche drängen, wo ich sie nicht haben möchte.

Ich habe jetzt aber ein Problem bei der Auslegung, da mein Kraftangriff nicht direkt Mittig ist und ich auf die Lager somit ein Moment gebe (siehe Skizze im Anhang). Ich habe also für die Auslegung der Radiallager das entstehende Moment angesetzt und das aus der Bauhöhe des Lagers wieder in eine Kraft umgerechnet. Ich denke über die Skizze wird der Rechenweg ersichtlich.

Kann man diesen Weg gehen? Müsste ich noch irgendwelche Korrekturfaktoren beachten? Im Ina-Katalog finde ich nichts, da solche Einbauvarianten eigentlich nicht vorgesehen sind. Ich bin mir im Moment nicht sicher, ob das Ganze so überhaupt funktionieren kann. Würde mich über eure Anregungen freuen!

MfG Robert

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Hallo Robert,

Wie sieht es denn mit der Bewegung aus?
Drehzahl? Ganze Umdrehungen? Oszillierend?
Durchmesser der Welle/Achse?
Erforderliches, oder sagen wir besser max. zulässiges Spiel?

Wäre vielleicht auch eine Bundbuchse denkbar?
Hierbei könntest Du dann zwei Stück einsetzen und wärst weitestgehend aus der Problematik "Moment" heraus.
Der Bund könnte (wenn die restlichen Bedingungen es zulassen) die Aufgabe der Axiallager übernehmen.

Gruß Ingo

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Theorie ist,wenn man alles weiß und nichts funktioniert.
Praxis ist,wenn alles funktioniert und keiner weiß warum.
Bei mir wird Theorie und Praxis vereint: Nichts funktioniert und keiner weiß warum!   

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Nimm ein zweireihiges Schrägkugellager oder ein Vierpunktlager!

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Gert Dieter 

Wer gach hischaugt, siachtŽs net, und wer lang hischaugt, is eh a Depp.

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Hallo Ingo,
hallo Gert,

das Gelenk ist in einem Koppelgetriebe und hat einen Drehbereich von max. 14° (+/-7°) nach aktueller Dimensionierung. Zu den "Drehzahlen" kann ich bisher nichts genaues sagen, da hier erst noch Untersuchungen an der Anregung gemacht werden müssen. Von daher würde ich erst einmal nur mit den statischen Kennwerten rechnen wollen und einen ausreichenden Sicherheitsfaktor anpeilen. Auch soll die Baugruppe als Prototyp gebaut und und untersucht werden, da es gerade an den Gelenken viele offene Fragen gibt.

Als Lager habe ich jetzt z.B. ein K20x24x10 gewählt, da dies 15400 N bei der statischen Tragzahl hat. Das Lager ist nicht so weit weg von den 15 kN, aber die Kraft wurde bereits großzügig bemessen und sollte selten so groß werden. Die Welle wäre entsprechend d=20 mm.

Spiel würde ich auf jeden Fall vermeiden wollen, da es eher Feinwerktechnik als Baumaschine ist.

Bundbuchse bzw. Gleitlagerungen sind definitiv auch noch eine Alternative, aber auch da hätte ich das eingangs erwähnte Auslegungsproblem durch das Moment. Bzw. wie setze ich dann die Kraft an? Über die vorgeschlagene Umrechnung?

@Gert: Doppelreihige Lager oder zwei Kegelrollenlager würde ich nehmen, wenn ich wüsste, dass die Art der Belastung für die Kombination Axial- und Radiallager nicht geeignet ist. Zurzeit habe ich aber ein Platzproblem (das Getriebe muss sehr flach bauen) und auch ein Kostenproblem (Kegelrollenlager sind viel teurer, als ein paar Nadelkränze).

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Ich habe mich jetzt mit der Dimensionierung nicht näher beschäftigt.
Aber schau mal bei SBN, die haben ein paar pfiffige Sachen.
Vielleicht zwei Flanschlager, die würden von den Abmessungen passen, das Moment aufnehmen, und für die Axialkraft vielleicht auch noch ausreichen.

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Gert Dieter 

Wer gach hischaugt, siachtŽs net, und wer lang hischaugt, is eh a Depp.

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p1_0921.pdf

Vielleicht sowas.

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Danke Peter!!

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Hallo Robert,

-ich schließe mich Hohenöcker an was das Lagerauswahl angeht.

Aber zurück zu deiner Skizze. Du spannst die Axiallager mit dem Mutter, das heißt du nimmst erstmal hier das Moment axial auf. Das Radiallager wird deshalb nicht soviel vom skizzierten Drehmoment aufnehmen.
Also vergiss nicht die axiale Kraftkomposanten in deine Skizze, die sind in dieser Variante das wichtigste. Deshalb hast du ja schliesslich die Axiallager da.

Gruß
Kris

[Diese Nachricht wurde von Euroschwede am 04. Okt. 2012 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Euroschwede am 04. Okt. 2012 editiert.]

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Hallo und danke für die Antworten,

die Geschichte mit der Kombination aus Axial- und Radiallager ist natürlich ziemlich "sexy", aber wie gesagt steht hier der Preis im Weg. Bei Misumi kostet das gute Stück dann min. 35€ bei Abnahmemengen bis 100 Stk. Ein Axialnadellager bekomme ich für 2,00, die Lagerscheibe für jeweils 0,50€ und das Radiallager für um die 6€. Es stehen also 35€ + 3€ = 38€ einem 2*2€ + 4*0,5€ + 6€ = 12€ gegenüber. Und es ist eben ein Getriebe (3gliedrieges) und somit brauche ich die ganze Sache eben 4 mal. Das macht dann doch einen sehr sehr großen Unterschied aus.

Und grundsätzlich bleibt die Frage nach der Auslegung solcher Lager für mich ein Buch mit sieben Siegeln. Den axialen Anteil kann ich locker abfangen. Da aber eben diese axiale Kraft als Moment rein kommt (oder wird das bereits durch das Vorspannen komplett abgefangen?) müsste dass doch auch radial mit abgefangen werden. Oder? Die Wälzlagerkataloge helfen mir (oder ich bin blind) nicht weiter, da hier die Kräfte immer schön axial und/oder radial in die Lager gehen. 

MfG Robert

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nadellager.png nadellager2.png

Nur um zu zeigen, dass ein Nadellager nicht für so eine Momentenaufnahme geeignet ist, hier die Lastverteilung eines K20*24x10 unter reiner Momentenbelastung mit 70Nm und Radialluft Null. Einmal über den Umfang aufgetragen und einmal über die Rollenlänge.
Die statische Tragzahl ist C0r = 15.8, hier werden aber viel grössere Pressungen erreicht.

Bei der Umrechnung von Moment in Kraft geht verloren, dass die Kraft nicht gleichmässig verteilt wird.

Wenn die Axiallager vorgespannt sind, könnten diese das Moment aufnehmen. Oder auch ein Vierpunktlager könnte eventuell geeignet sein.

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Hallo,

Wenn ich das richtig durchblicke, verteilt sich das Lastmoment "irgendwie" auf Radial- und Axiallager.
Das "irgendwie" hängt im Wesentlichen von Spiel/Vorspannung der Axiallager und sämtlicher zugehörigen Steifigkeiten (auch der Umgebungsbauteile) ab.
Das kannst Du kaum je so einfach manuell berechnen.
Man könnte versuchen, das per FEM zu analysieren, indem man anstelle der Lager dummies mit Eigensteifigkeit in der Grössenordnung der Steifigkeit der verwendeten Lager verwendet. Aber bereits da gibt es jede Menge Ungewissheiten, allem voran die tatsächliche Vorspannung der Axiallager, aber auch die Steifigkeit der Lager (denke da gibts keine Katalogwerte, oder?).

Ich würde sagen, das Berechnen wird zu sehr ausufern, eine Versuchseinrichtung aus dem Bauch heraus dimensionieren, bauen und testen wäre da einfacher.

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mfg - Leo

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