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| Warum lösen sich Schrauben?, ein Fachartikel
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Thema: Radiaxlager vorspannen (3945 mal gelesen)
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mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 26. Jun. 2014 21:00 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo miteinander, für ein Kostruktionsprojekt werde ich ein Radiaxlager entwerfen und verwenden müssen. Um absolute Spielfreiheit zu gewährleisten soll ich mit der Vorspannung sicherstellen, dass auch wirklich alle Kugeln im Käfig mit den Ringen in Kontakt sind. Dafür muss der geteilte Ring mit einer defininierten Kraft vorgespannt werden und als Tipp habe ich bekommen, dass diese Kraft die Hälfte der zulässigen Hertzschen Pressung der Kugel mit der "Vnut" im Käfig erzeugt. So kann ich sichersein, dass die Kugeln im Eingriff sind. Nur habe ich keinerlei Angaben bzgl. der zulässigen Spannung und auch keine Werkstoffvorgaben. Zur Konstruktion selbst kann ich sagen, dass die Welle per Handrad oder Getriebe verdreht wird um eine Position einzustellen, es gibt also keinen Motor, lediglich die Handkraft die durch Getriebe übersetzt wird. Im Decker bin ich nicht wirklich fündig geworden und würde mich hier über Tipps freuen. Eigentlich hätte ich mir die Beziehung für die Hertzsche Pressung angeschaut, mir einen Werkstoff rausgesucht und ermittelt mit welcher Kraft ich diese zulässige Spannung erzeuge, aber ohne zulässige Werteist dieser Weg nicht zum Zielführend. Grüße Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ThoMay Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur
Beiträge: 5260 Registriert: 15.04.2007 SWX 2019 Windows 10 x64
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erstellt am: 27. Jun. 2014 05:42 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
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mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 27. Jun. 2014 13:42 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hey, ja klar ich füge mal die Anordnung an, wie ich sie mir vorstelle. Das Gewinde und der Vorschraubring, sowie die Feder werden so ausgelegt, dass wenn der Monteur die Teile miteinander auf Anschlag verschraubt, die Feder die Kraft erzeugt, die die Kugel und die Ringe auf die hälfte der zulässigen Hertzschen Pressung verspannt. Grüße Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 27. Jun. 2014 13:48 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
was ich gerade nur überlege, wie sieht es aus, wenn das lager auf die welle gepresst wird, also zwischen dem Innenring und der welle eine presspassung ist. Dann wird die Feder da nichts wirklich verspannen oder ? mir ist auch gerade bewusst, dass nach dem gewinde ein absatz für das lager sein müsste, damit das lager auf den zapfen aufgezogen werden kann und nicht mit dem gewinde in kontakt kommt. [Diese Nachricht wurde von mabastu am 27. Jun. 2014 editiert.] Weitere Fragen: ich könnte dem Innenring, der am Wellenabsatz sitzt eine Presspassung verpassen, während der Ring an der Feder eine Spielpassung kriegt. Verstellt sich die Welle beim Anziehen des Vorspannringes? Die Welle muss eine feste Position beibehalten, da die teile auf der Welle einen bestimmten Abstand zu einem gestellfesten Bauteil einhaltne müssen. [Diese Nachricht wurde von mabastu am 27. Jun. 2014 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Krümmel Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur mit rotierter Vergangenheit
Beiträge: 6243 Registriert: 14.09.2008 Was mit SWX so alles geht ;-)
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erstellt am: 27. Jun. 2014 15:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
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mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 27. Jun. 2014 15:50 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
HEy, es geht um die Spielfreiheit, die man mit dem Radiax einstellen kann durch den geteilten Ring. Das konstruierte Gerät soll Winkel messen und dafür dürfen die Fehler die geforderte Auflösung der Einrichtung nicht überschreiten. Außerdem wollte ich mit dem Radiax den Einsatz eines zweiten Lagers umgehen, sprich das andere Wellenende wird frei sein. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Krümmel Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur mit rotierter Vergangenheit
Beiträge: 6243 Registriert: 14.09.2008 Was mit SWX so alles geht ;-)
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erstellt am: 27. Jun. 2014 15:59 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
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mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 27. Jun. 2014 16:06 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hmm, ich habe schon den Fehler, der mit einem Radiax auftritt berechnet, außerdem war mein Betreuer eher ein Fan dieses Lagertypes, weswegen ich davon jetzt eher ungern abweichen würde. Zu den Kegelrollenlager habe ich noch nichts gelesen, muss man/kann man die auch vorspannen ? Meine primäre Frage hier bleibt jedoch weiterhin, wie ich die Hertz'sche Pressung berechnen kann. Grüße und danke für die Tips, ich verwerfe die natürlich nicht und freue mich über alle Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Krümmel Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur mit rotierter Vergangenheit
Beiträge: 6243 Registriert: 14.09.2008 Was mit SWX so alles geht ;-)
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erstellt am: 27. Jun. 2014 16:14 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Hallo, sagen wir mal so , es ist zweifellos eine kreative Idee Und ja, Kegelrollenlager werden auch vorgespannt zudem sind sie genau für diese Aufgabe geeignet. Tragwerte für Kegelrollenlager findest du in jedem Herstellerkatalog sowohl für statisch als auch dynamisch. Wünsche Dir viel Erfolg bei Deiner Aufgabe Grüße Andreas
------------------ Stillstand ist Rückschritt Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Wyoming Ehrenmitglied Konstrukteur
Beiträge: 1874 Registriert: 02.02.2009
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erstellt am: 27. Jun. 2014 16:28 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Hallo Andreas Du hast mich neugierig gemacht. *Mit einem Kegelrollenlager* Entweder ist mein technischer Verstand schon im Wochenende oder ich hab ein Brett vorn Kopf Wie soll das mit einem KRL gehen?? Gruß Peter Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Krümmel Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur mit rotierter Vergangenheit
Beiträge: 6243 Registriert: 14.09.2008 Was mit SWX so alles geht ;-)
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erstellt am: 27. Jun. 2014 17:42 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Hallo , sorry zusammen , hab da auf die Schnelle die Drehbewegung unterschlagen Geht natürlich nur mit nem zweiten Lager . Autsch ........ Grüße Andreas ------------------ Stillstand ist Rückschritt Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3743 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 27. Jun. 2014 18:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
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N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5174 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 27. Jun. 2014 22:04 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
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mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 27. Jun. 2014 23:22 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hey, danke für den Tipp, leider beginnen die Lager bei Durchmesseren ab 70mm was für meine Anwendung zu groß sein wird denke ich. Es ist eine feinwerktechnische Konstruktion und das ganze ist etwas kleiner. Die Welle habe ich noch nicht gestaltet, da mir dafür noch ein wenig was fehlt. Aber verstehe ich richtig, dass ich sie vorgespannt kriegen kann und nicht mehr weiter mich drum kümmern muss? Aus welcher Angabe im Herstellerkatalog kriege ich diese Information, sowie die maximale Exzentrizität pro Umdrehung? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5174 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 28. Jun. 2014 07:24 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Die Lager gibt es für genau solche Zwecke vorgespannt. Du mußt sie dann nur noch fest einbauen. Also kein Loslager sondern axial fest eingespannt. Das geht dann nur noch mit Gewinde und Drehmomentschlüssel. Wenn aus der verlinkten Seite die Exzentizität nicht zu finden ist, schreibst Du eine Mail an INA. Wie Du gesehen hast gibt es bei denen aber meistens ausführliche und gute Informationen. Edit: Wenn Du Genauigkeit brauchst, ist eben ein gewisser Durchmesser nötig oder ein entsprechender Achsabstand. Da wegen der geringen Belastung keine Temperatur unterschiede auftreten, kannst Du dann auch Kegelrollen oder einfachere Schrägkugellager nehmen. Die dann aber Paarweise. Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 28. Jun. 2014 13:37 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hey, wenn ich die vorgespannten Lager wählen sollte, gibt es die nur einheitlich vorgespannt oder muss ich angeben wie sehr sie vorgespannt werden müssen? Ich habe ein wenig nach diesen Lagern gesucht und es gibt auch andere von anderen Herstellern mit kleineren Durchmessern,weswegen ich sie auf jeden Fall mal in der Hinterhand haben möchte. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
GWS Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur Sondermaschinenbau
Beiträge: 2415 Registriert: 23.07.2001 SWX 24 SP3, PDM Prof. auf Dell Precision 3640 /32GB / NVDIA Quadro P2200 / Win 11
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erstellt am: 28. Jun. 2014 16:15 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
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mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 29. Jun. 2014 17:41 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 29. Jun. 2014 18:02 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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Leo Laimer Ehrenmitglied V.I.P. h.c. CAD-Dienstleister
Beiträge: 26122 Registriert: 24.11.2002 IV bis 2019
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erstellt am: 30. Jun. 2014 08:01 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Das würde schon so funktionieren (von ein paar winzigen Unschönheiten abgesehen). Wobei ich mit dem Begriff "Radiaxlager" nichts anfangen kann. Aber nun bist Du ja bei einem Kreuzrollenlager gelandet. Ich frage mich aber immer noch, welche Genauigkeit Du denn wirklich brauchst? Und welche Belastungen auftreten? Wenn es nur um eine etwas präzisere Handspindel geht, kann man das auch problemlos über zwei gegeneinander verspannte Rillenkugellager mit C3 Lagerluft machen. Zerlege mal eine alte Festplatte... Präzision und Spielfreiheit besteht nicht nur aus dem einen Lager, sondern muss als Konstruktionsprinzip durchgängig angewendet werden. ------------------ mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 30. Jun. 2014 09:30 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hey, also erstmal danke für dieAntwort. Im Endeffekt ist das kreuzrollenlager auch ein radiaxlager, da es Kräfte in beide belastungsrichtungen aufnimmt. Zu der Genauigkeit wollte ich eh noch hier nachfragen, deswegen erkläre ich kurz mal Anordnung : Auf der Welle wird ein Teilkreis mit einer entsprechenden justierfassung sitzen, sodass man mit dieser Fassung die rotationsachse des tk mit der rotationsachse der Welle bis zu einem bestimmten Wert zusammenbringen kann. Im Gehäuse wird ein festes Mikroskop verbaut, das dem ablesen von diesem Teilkreis dient. Der Objektabstand ist vorgegeben. Am Handrad ist darüberhinaus noch eine justagefassung für eine Libelle, mit der ich die Libelle auf einer planen Fläche nulljustieren kann. Die Genauigkeit mit der diese justage möglich sind, sind Beinen gleichzeitig die Restfehler, die auftreten. Zusätzlich zu diesen beiden Fehler kommt die umlaufungenauigkeit des Lagers. Diese drei Fehler dürfen 45“ nicht überschreiten. Ist das verständlich? Das Gerät dient der Messung von geneigten Flächen. Ist das gewählte Lager präzise genug, bzw aus welcher Angabe des Herstellers kriege ich raus um wie viel das Lager pro Umdrehungen eiert? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Leo Laimer Ehrenmitglied V.I.P. h.c. CAD-Dienstleister
Beiträge: 26122 Registriert: 24.11.2002 IV bis 2019
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erstellt am: 30. Jun. 2014 09:55 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Aufgrund der Schreibfehler an kritischen Stellen zwar etwas schwer zu lesen, aber ich glaub ich hab's ein bisserl verstanden. Du willst aber nicht etwa mit dem Handrad direkt den "Teilkreis" auf 45" genau in Position drehen? Betr. Rundlaufgenauigkeit eines Lagers: Das Genaueste was mir bisher untergekommen ist sind Spindellager in UP (=Ultra Präzision)-Ausführung, mit einer Rundlaufgenauigkeit von ein paar einzelnen Mü (Mikrometer). Die werden aber nicht so genau produziert, sondern aus einer Vielzahl "normaler" Präzisionslager sortiert. Und haben durchaus Lieferzeiten von vielen Monaten. Wobei in dem mir bekannten Fall die in diesem Lager verbaute Welle um Zehnerpotenzen weniger präzise gefertigt, und dann in-situ eingeschliffen wird. Also der eigentliche Clou ist die Gestaltung des gesamten Lagerungs-Umfeldes. Nur ein einzelnes hochgenaues Lager macht bei Weitem noch keine hochgenaue Lagerung. ------------------ mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 30. Jun. 2014 10:58 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Es gibt ein Feingetriebe, was auf 1' genau einstellt. Das Grobgetriebe stellt auf 2° genau. Es gibt nur eine Welle, mit dem das Grobtriebrad direkt verbunden ist und das feingetriebe über einen Hebel und einer Kegelreibkupplung. Beim Drehen am Grobtriebrad rutscht die Kupplung durch und der Teilkreis wird direkt verstellt, beim drehen am Feintrieb, wird der Vorschub des Feingetriebespindels über den Hebel, der mit der Welle verbunden ist, als Drehung auf die Welle über die Kupplung übertragen. Die 45" kommen zustande durch die geforderte Auflösung von 1' abzgl. der Ableseungenauigkeit von halber Skaleneinheit der Libelle. Sind die Fehler insgesamt größer als 1' ist folglich die AUflösung nicht einhaltbar. Was mache ich jetzt?, ich habe meine Gestaltung der Welle begonnen und wollte das 70mm Innendurchmesser Kreuzrollenlager von INA verwenden. Dafür wird die Welle in der Gehäusewand gelagert, welche nicht das Mikroskop aufnimmt, und wo nicht das Grobtriebrad sitzt. Die Fehler aus meinem vorangehenden Post bitte ich zu entschuldigen, ich habe mit meinem Handy getippt und hatte Autocorrect an.
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Leo Laimer Ehrenmitglied V.I.P. h.c. CAD-Dienstleister
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erstellt am: 30. Jun. 2014 14:18 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Ich glaub jetzt würde es höchste Zeit für eine Skizze, und zwar von der ganzen Anordnung. Rein gefühlsmäßig würde ich ein Kreuzrollenlager von 70mm Innendurchmesser nur nehmen, wenn entsprechend hohe Lasten vorliegen, oder der konkrete Durchmesser z.B. wegen zentraler Mediendurchführungen o.Ä. gebraucht wird. Für eine Handspindel genügt normalerweise auch was wesentlich Kleineres, was man auch spielfrei und mit präzisem Rundlauf bauen kann. ------------------ mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 30. Jun. 2014 14:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Ich modelliere gerade noch. Wenn das Prinzip erkennbar ist, reiche ich heute Abend wahrscheinlich dann die Zeichung nach. Ich danke auf jeden Fall für die Mühe, die man sich hier für mich macht grüße Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mabastu Mitglied
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erstellt am: 30. Jun. 2014 17:43 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hier mal ein grober entwurf. Da sind noch viele schrauben nicht gesetzt. das Feingetriebe ist ebenfalls noch nicht fertig. aber man sieht die welle, die kupplung mit hebel, die lagerung, das Grobtriebhandrad und neben dem Grobtriebhandrad das mikroskop. den hohlkegen werde ich mit dem hebel verschrauben. [Diese Nachricht wurde von mabastu am 30. Jun. 2014 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Leo Laimer Ehrenmitglied V.I.P. h.c. CAD-Dienstleister
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erstellt am: 30. Jun. 2014 18:32 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Tut mir leid, Du siehst was das alles ist - ich leider nicht. Ich kann nur zwei quadratische Platten erkennen, die wohl "statisch" sein werden, in die linke ist die ominöse Kreuzrollenlagerung eingebaut, rechts davon scheint eine Konus-Rutschkupplung zu sitzen, und dann fehlt mir noch weiter rechts eine zweite Lagerung? Wo wird angetrieben? Was ist der kubische Klotz ganz rechts außen? ------------------ mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mabastu Mitglied
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erstellt am: 30. Jun. 2014 18:52 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Ja also zur Lagerung: der Vorteil von Radiax Lagern ist, dass man nur eins verbauen muss. Ich dachte rechts werde ich die welle0 im Gehäuse mit einer SPielPassung versehen. Der Klotz ist die Fassung zur Justage der Libelle. Dort sitzt die Libelle drin. Angetrieben wird an dem Handrad, an dem die Libelle fest ist. DIe Kupplung ist richtig erkannt wurden. Die Platten bilden die Gehäusewände und werden noch auf einem Gehäuseboden gesetzt. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Leo Laimer Ehrenmitglied V.I.P. h.c. CAD-Dienstleister
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erstellt am: 30. Jun. 2014 19:36 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Warum lagerst Du dann justament den Wellenteil links der Konuskupplung so präzise, wenn doch das Mikroskop auf eine Scheibe blickt die im rechten Teil nur lose gelagert sein soll? Sollte nicht das Wellenstück mit der Scheibe präzise gelagert werden? Oder was kommt links des Kreuzrollenlagers noch dran? ------------------ mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mabastu Mitglied
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erstellt am: 30. Jun. 2014 19:42 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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Leo Laimer Ehrenmitglied V.I.P. h.c. CAD-Dienstleister
Beiträge: 26122 Registriert: 24.11.2002 IV bis 2019
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erstellt am: 01. Jul. 2014 07:29 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für mabastu
Mit dem Nachteil, dass sämtliche Hochpräzision durch die Aufeinanderfolge von mehreren rel. ungenauen und sogar losen Antriebselementen nicht am Ziel ankommt? Klare Fehlkonstruktion! ------------------ mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
mabastu Mitglied
Beiträge: 54 Registriert: 07.10.2013
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erstellt am: 01. Jul. 2014 12:48 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Zitat: Original erstellt von N.Lesch: Wegen dem 45° Winkel mußt Du die Kraft mit Wurzel 2 ( 1,141 ... ) umrechnen.
[/B]
Hey, ich rechne gerade für das Radiaxlager die zulässige Kraft aus. Zwischen den Ringen ist eine bestimmte Anzahl an Kugeln. Das heißt zunächst wird sich die Vorspannkraft auf diese Kugeln aufteilen. Dann gibt es pro Kugel eigentlich vier Kontaktstellen. Wie berücksichtige ich das? Pro Kugel wirkt die Federkraft Ff/n,n= Anzahl der Kugel Die hertzsche Pressung berechnet sich über die Normalkraft Fn Pro Kugel: cos (45°)=(Ff/n)/Fn Fn habe ich über die Hertzschepressung berechnet:
Fn*cos 45°=Ff/n Nach deiner Aussage muss ich aber 2*Fn*cos 45°=Ff/n rechnen, 2*cos 45°=1,4141=wurzel(2) Also die Anzahl der Kontaktstellen pro Kugel bringt mich etwas durcheinander. Kannst du mir weiterhelfen?
[Diese Nachricht wurde von mabastu am 01. Jul. 2014 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |