Drehmomente PX Motoren - Hauptwellenabstützung und Risse der Nebenwellenaufnahme

[Basti_MRP]

Nicht unbedingt.
Kraft wird auch abgebaut ohne das etwas reißt oder sich stark verformt.
Aber klar, wenn es weitere Schwachpunkte gibt, können die auch reissen.

[Deichgraf]

Nich lang schnacken

 

 

 

 

Der Deckel selber versteift auch schon, aber der O-Ring verhindert, dass er wirklich abstützen kann

 

 

Kante weggefräst

 

Du müsste der O-Ring dann später rein

 

Da sind mehrere Kanten und Bohrungen im Gehäuse, über die man nicht einfach "drüberspindeln" kann

 

 

Direkt unter dem Meissel ist werksseitig ein Huckel, der die Nebenwellenaufnahme verstärkt, den hab ich größtenteils stehen lassen. Ist hier schlecht zu sehen.

 

Ich werde jetz so einen Ring machen und kucken wie ich den eingepresst kriege...

 

Das Beste dürfte so ein Ring in "T-Form" sein wie King (oder King ihm sein Bruder, ich verwechsel das immer ) einen genommen hat..

 

Die Idee fand ich gut, weil man da auch noch weitere Bohrungen für abstützende Gewinde setzen könnte...

Bearbeitet 13. März 2018 von Deichgraf

[Sieger Bitburg]

Seid du die Fräse hastIst alles möglich....Top 

[AIC-PX]

@Deichgraf ja sauber... 

 

a Hund is a scho....

 

coole Sache, ich bin gespannt.

ich schick dir gleich noch meinen Motorhälfte hoch, deine Adresse hab ich ja noch...

mach dann bitte gleich mal so einen Ring mit. 

[px211]

Geil ... aber gleich ein „aber“: warum das Gehäuse Spindeln und nicht auf das vorhandene Maß anpassen? 

[Deichgraf]

Weil das Gehäuse ab der Deckelöffnung konisch zuläuft und einige Nasen im Weg sind. Da ist ganz wenig Material weggenommen, wäre ja auch kontraproduktiv, sondern mehr grade und "sauber" gemacht. Die Öffnung ist jetzt 1300mm durchgehend bis in 13mm Tiefe. Also 0,3mm weniger als vorher direkt in der Deckelaufnahme.

Hab noch keine Ahnung wo ich so nen Ring her kriege, wenn jemand was in der Restekiste hat - bitte melden..

[px211]

vor 25 Minuten schrieb Deichgraf:

Weil das Gehäuse ab der Deckelöffnung konisch zuläuft und einige Nasen im Weg sind. Da ist ganz wenig Material weggenommen, wäre ja auch kontraproduktiv, sondern mehr grade und "sauber" gemacht. Die Öffnung ist jetzt 1300mm durchgehend bis in 13mm Tiefe. Also 0,3mm weniger als vorher direkt in der Deckelaufnahme.

Hab noch keine Ahnung wo ich so nen Ring her kriege, wenn jemand was in der Restekiste hat - bitte melden..

 

Welches Material schwebt dir vor? Ich bin am Freitag bei meinem motoreninstandsetzer, da könnte evtl 16mncr4 noch liegen als Rohr (hätte ich mal für unterlegringe für 105 er Zylinder gebraucht (innen 100 außen 140)...  

 140 außen is zu knapp vermute ich...

[Deichgraf]

140 aussen wären nur 5mm "Überlappung", das ist zu wenig um die Nebenwellenaufnahme in den Ring zuintegrieren. Und je mehr ich darüber nachdenke, desto mehr ist das eigentlich der funktionelle Schlüssel. Die Kraft muss (anstatt auf die dünne  Stelle an der Nebenwellenaufnahme) auf den Ring geleitet werden. Dieser muss sich über die 3 Bohrungen der Deckelbesfestigung und an der gegenüberliegenden Seite der Bohrung abstützrn. Heisst aber auch, dass die Bohrung für die Nebenwelle in dem Ring nachher sehr exakt gesetzt werden muss damit er diese Funktion erfüllen kann.

[rd racer]

Würde es nicht gehen den Ring als Rohling Lasern und danach bearbeiten ?

Da könnte man auch die Bohrung exakt setzen für die Nebenwelle 

[Deichgraf]

Geht alles...

[Klingelkasper]

Letztendlich wird man damit nicht das Problem lösen, dass die Haupt- und Nebenwelle bei hohen Drehmomenten unter den Radialkräften der Verzahnung durchbiegen, die Zähne aufklettern und das Getriebe zu Bruch geht. Gehäuse und Getriebelagerung der LF-Motoren ist halt doch schon sehr auf günstige Fertigung getrimmt. Außer SF gabs Getriebe nur noch ein einziges mal in richtig stabil, das war auf GS150.

 

Auf dem Bild nicht zu sehen ist die schön steife Gehäusewand zwischen dem Kugellager hinter dem 4. Gang und der Nebenwellenlagerung kuluseitig , da befindet sich bei den LF-Motoren quasi nur heiße Luft. Die Nebenwelle ist limaseitig direkt im Gehäuse gelagert statt über die dünne Achse wie bei den anderen WF- und LF-Motoren. Dieses Feature gab es immerhin noch bei GS4 und SS180, fiel danach aber auch dem Rotstift zum Opfer.  War dann letztendlich alles günstig herzustellen, aber der Kraftfluß ist verglichem mit dem GS150-Design, mit Verlaub gesagt, unter aller Sau. Da wird auch eine Verstärkung am Kupplungsdeckel nicht viel helfen.

[Truls221]

3 hours ago, Deichgraf said:

Die Kraft muss (anstatt auf die dünne  Stelle an der Nebenwellenaufnahme) auf den Ring geleitet werden.

 

für mich heist es ring aus 7075 mit loctite 603 kleben.. an die stelle mit betriebswarmen motor hast du

entweder eine so hohe presspassung kalt das es die spannungsgrenze überschritten werde beim kalt --- > warm  ---> kalt

(weil es sich nicht homogen ausdehnt)

oder gar keine presspassung mehr wenn warm --> eine unterlegsscheibe für nebenwellenmutter modell aufwendig

stahl ist meiner meinung da ungeeignet.. 

 

am bestens stütz der ring auch aussen rum. (also 2 kante) die ohren für die schrauben dann paar mm runterfräsen

 

 

lg

truls

 

 

[wasserbuschi]

7 hours ago, Klingelkasper said:

Letztendlich wird man damit nicht das Problem lösen, dass die Haupt- und Nebenwelle bei hohen Drehmomenten unter den Radialkräften der Verzahnung durchbiegen, die Zähne aufklettern und das Getriebe zu Bruch geht. Gehäuse und Getriebelagerung der LF-Motoren ist halt doch schon sehr auf günstige Fertigung getrimmt. Außer SF gabs Getriebe nur noch ein einziges mal in richtig stabil, das war auf GS150.

 

Auf dem Bild nicht zu sehen ist die schön steife Gehäusewand zwischen dem Kugellager hinter dem 4. Gang und der Nebenwellenlagerung kuluseitig , da befindet sich bei den LF-Motoren quasi nur heiße Luft. Die Nebenwelle ist limaseitig direkt im Gehäuse gelagert statt über die dünne Achse wie bei den anderen WF- und LF-Motoren. Dieses Feature gab es immerhin noch bei GS4 und SS180, fiel danach aber auch dem Rotstift zum Opfer.  War dann letztendlich alles günstig herzustellen, aber der Kraftfluß ist verglichem mit dem GS150-Design, mit Verlaub gesagt, unter aller Sau. Da wird auch eine Verstärkung am Kupplungsdeckel nicht viel helfen.

 

Genau das meiste ich mit meinem Post eine Seite zuvor! 

 

Al.

[px211]

vor 6 Stunden schrieb Truls221:

 

für mich heist es ring aus 7075 mit loctite 603 kleben.. an die stelle mit betriebswarmen motor hast du

entweder eine so hohe presspassung kalt das es die spannungsgrenze überschritten werde beim kalt --- > warm  ---> kalt

(weil es sich nicht homogen ausdehnt)

oder gar keine presspassung mehr wenn warm --> eine unterlegsscheibe für nebenwellenmutter modell aufwendig

stahl ist meiner meinung da ungeeignet.. 

 

am bestens stütz der ring auch aussen rum. (also 2 kante) die ohren für die schrauben dann paar mm runterfräsen

 

 

lg

truls

 

 

Kleben?

dann ist der ring beim Kupplungswechsel nicht demontierbar, das wird nicht förderlich sein, allerdings vermutlich ordentlich versteifen.

 

 

 

 

[AAAB507]

vor 7 Stunden schrieb Truls221:

an die stelle mit betriebswarmen motor hast du entweder eine so hohe presspassung kalt das es die spannungsgrenze überschritten werde beim kalt --- > warm  ---> kalt

(weil es sich nicht homogen ausdehnt) oder gar keine presspassung mehr wenn warm --> eine unterlegsscheibe für nebenwellenmutter modell aufwendig

Wie hoch sind denn die Temperaturen an der Stelle? Gibt es da Messwerte?

Ich denke, so groß sind die Schwankungen dort gar nicht.

 

vor 7 Stunden schrieb Truls221:

stahl ist meiner meinung da ungeeignet..

Eben wegen der Temperaturausdehnung denke ich auch dass das Alu sein sollte - und aus z.B. dem schon genannten 7075 sollte das auch schon ordentlich Stabilität bringen. Da ist kein großer Unterschied mehr zu Stahl...

 

Hat jemand die Ausdehnungskoeffizienten von Alu-Guss (aus welcher Legierung ist denn das Gehäuse) parat? Dazu habe ich nichts finden können...

 

Muss denn das Überhaupt eine Passung im Innenring sein? Über die 3 Verschraubungen und die Fläche sollte sich doch auch schon einiges an Kraft einleiten lassen. Voraussetzung wäre natürlich, dass sich die Verstärkungsplatte nicht verzieht...

 

Alex

[px211]

ich hab grad leider nix parat zum befingern, aber der ring aus 7075 so gestaltet das man ich in einen ausgedrehten kupplungsdeckel einpasst anstelle des bisherigen bundes? Sprich der "Spannring" sitzt im Kupplungsdeckel und stützt die Nebenwelle vernünftig ab, was ja original im Ansatz durch den o ring und die fase nicht gegeben ist? Was natürlich wegfällt,  ist die zusätzliche Verschraubung der Nebenwelle mit eine Lasche, welche natürlich auch aufnehmen könnte....

[AIC-PX]

Hier nochmal wegen der Welle die sich nicht verbiegt....

Oder wurde das schon gepostet.

 

 

Vertärkte giebt es bei KR zu kaufen...

https://cncvespaengine.wordpress.com/vespa-cnc/engine/main-shaft/

 

So wie Getriebe...

[Deichgraf]

Also 208,- Euro für die Hauptwelle hauen einen ja echt nicht um...

 

Die Gangzahnräder allerdings... dann lieber 5NM weniger...

 

-----------

 

vor 7 Stunden schrieb px211:

Kleben?

dann ist der ring beim Kupplungswechsel nicht demontierbar, das wird nicht förderlich sein, allerdings vermutlich ordentlich versteifen.

 

 

 

 

 

Warm sollte man ihn demontieren um die Kupplung zu wechseln..?

[px211]

vor 31 Minuten schrieb Deichgraf:

Also 208,- Euro für die Hauptwelle hauen einen ja echt nicht um...

 

Die Gangzahnräder allerdings... dann lieber 5NM weniger...

 

-----------

 

 

Warm sollte man ihn demontieren um die Kupplung zu wechseln..?

 

Hast such recht, 130mm zu 110mm... kann drinnenbleiben ... 

[Truls221]

14 hours ago, AAAB507 said:

Wie hoch sind denn die Temperaturen an der Stelle? Gibt es da Messwerte?

Ich denke, so groß sind die Schwankungen dort gar nicht.

 

Eben wegen der Temperaturausdehnung denke ich auch dass das Alu sein sollte - und aus z.B. dem schon genannten 7075 sollte das auch schon ordentlich Stabilität bringen. Da ist kein großer Unterschied mehr zu Stahl...

 

Hat jemand die Ausdehnungskoeffizienten von Alu-Guss (aus welcher Legierung ist denn das Gehäuse) parat? Dazu habe ich nichts finden können...

 

Muss denn das Überhaupt eine Passung im Innenring sein? Über die 3 Verschraubungen und die Fläche sollte sich doch auch schon einiges an Kraft einleiten lassen. Voraussetzung wäre natürlich, dass sich die Verstärkungsplatte nicht verzieht...

 

Alex

nur zum klarstellen.. ü40 ps motoren das wie ü40 ps gefahren wird. locker 100 grad. 

(ob man das nur im DBM erreicht oder auch auf die straße muss jeder für sich entscheiden, je nach fahrstil)

 

ich glaub da muss eine passung rein... 

ich kann nicht sagen ob eine bruch an die stelle auch von ermüdung beeinflusst ist. 

aber falls ja dann sind es sinnvoll die lastwechsel an die stelle zu verringern.

 

lg

truls

[dragonball]

vor 17 Stunden schrieb Deichgraf:

Also 208,- Euro für die Hauptwelle hauen einen ja echt nicht um...

 

Die Gangzahnräder allerdings... dann lieber 5NM weniger...

 

-----------

 

 

Warm sollte man ihn demontieren um die Kupplung zu wechseln..?

Was ist denn der Unterschied zwischen den Originalen und den CNC-Zahnrädern? Ich vermute anders Material, andere Fertigungstoleranzen und evt. eine andere Oberflächehärte.

Lassen sich unsere so nacharbeiten, dass die stabiler werden?

[px211]

hat jemand die getrieberäder schonmal stahlkugelstrahlen lassen?

 

https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelstrahlen

 

 

[Truls221]

möchte nicht Felix oder KR runtersprechen, der macht sicherlich gut sachen

 

aber fakt ist im Norwegen ist die getriebe kaputt gegangen. 

 

Der Motor gehört øyvind @Svint1

hoffentlich hat nicht was da gegen das sein bild hier ins topic kommt

 

[Svint1]

15 minutes ago, Truls221 said:

möchte nicht Felix oder KR runtersprechen, der macht sicherlich gut sachen

 

aber fakt ist im Norwegen ist die getriebe kaputt gegangen. 

 

Der Motor gehört øyvind @Svint1

hoffentlich hat nicht was da gegen das sein bild hier ins topic kommt

 

 

No probs Truls!

Neither Felix or I could find out what happened, but Felix sorted it out for me.

That said, even though it was a catastrophic failure on the primary, the casings were all good! -no sign of cracks or anything.
And it was just the primary that failed. -nothing wrong on the christmastree.

The incident happened when cruising calmly around 40km/h on a regular street With no stress on the engine....

PS The El Sidney was sold a year ago, now I'm running a M244 which is a totally different story... ;)
-El Sidney is still in Norway though.

Ø

Bearbeitet 15. März 2018 von Svint1

[AAAB507]

vor 3 Stunden schrieb dragonball:

Was ist denn der Unterschied zwischen den Originalen und den CNC-Zahnrädern?

 

Original sind Gussteile. Guss kann in der Struktur nie 100%ig homogen sein, kleine und kleinste Lunker / Luftblasen aufweisen, die schon deutliche Schwächungen bedeuten.

Bei CNC-Teilen kann 1. das verwendete Material besser ausgesucht (nach Anwendungszweck, Bearbeitung und Nachbehandlung) werden* - dann ist 2. das Material an sich in der Struktur schon deutlich "besser" / sauberer (homogener und nahezu frei von Störstellen**) - und 3. kann das (in 1) ausgesuchte Material meistens besser nachgehandelt - z.B. Oberflächengehärtet werden.

 

Die Präzision der Fertigung spielt sicher auch noch mit rein. CNC-Teile sollten weniger Toleranzen haben - damit z.B. weniger Kraftspitzen.

 

Alex

 

* der Guss alleine benötigt schon dafür geeignete Materialien

** aufgrund der Produktion im Stahlwerk, als i.d.R. Strangguss in großen Gebinden...

Bearbeitet 15. März 2018 von AAAB507

[Truls221]

ist original guss oder geschmiedet?

 

geschmiedet wäre meine idee 

[AAAB507]

Puh, gutes Argument @Truls221, hatte ich nicht in Erwägung gezogen.

Largeframe könnte schon geschmiedet sein.

 

Aber SF sieht doch sehr nach Guss aus:

http://www.scooter-center.com/de/product/7675597/Gang+4+PIAGGIO+4+Gang+Getriebe+Vespa+V50+V90+50N+PV125+ET3+SS50+SS90+PK+S+PK+XL1+PK+XL2+ETS+46+Zaehne?meta=

Bearbeitet 15. März 2018 von AAAB507

[Deichgraf]

Anfang nächster Woche gehts weiter

 

 

 

[linamera]

Also bisher hat mich das Thema Getriebe mit meinen Minderleistungsmotoren ja nicht so interessiert......Da aber in dem neuen Conversion Projekt mit dem M244 ein bisschen mehr Leistung anliegen wird, geistert mir doch irgendwie seit Wochen schon die Getriebe Zahnfee durch den Kopf.

 

Also zunächst bin auch ich der Meinung wie klingelkasper, aic-px, truls.......Die Hauptwelle verbiegt sich unter der Last bis der Eingriffspunkt der Zähne zu weit rauswandert und diese brechen, oder die Hauptwelle am schwächsten Punkt - Übergang Trommel/Welle - abreißt. Der Bruch des Getriebe Gehäuses ist dann nur die Folge der Trümmerstücke die zwischen die Zahnräder kommen und sich das Getriebe Platz verschafft. So, oder so ähnlich läuft es meistens ab....

=> primäres Ziel wär für mich daher gewesen das Durchbiegen der Hauptwelle zu verhindern, oder zumindest auf ein für das Material erträgliches Maß zu begrenzen.

 

aber wie?....die Antwort kam mir beim Lego Technik bauen mit dem Nachwuchs. Ich verstrebe die Nebenwelle mit der Hauptwelle. Der obere Befestigungspunkt ist am Rillenlager der Nebenwelle, der untere ca. 20mm hinter der Trommel der Hauptwelle.

 

Ich hab dann zunächst ein paar Hauptwellen an dem überdrehten Teil des Schaftes vermessen. Keine hatte eine größere Rundlauf Abweichung zu den geschliffenen Flächen als 2,5/100. Erschien mir auch irgendwie logisch,  da man ja in der Fertigung beim schleifen der Flächen nicht unnötig Bearbeitungszeit und Schleifmittel wegen zu großer Wellen Rohlings- Toleranzen vergeuden will.

 

Nächster Step war die Suche nach Platz für den Angriffspunkt auf der Nebenwelle.

 

Zwischen dem Primär und dem Gehäuse sind ungefähr 2mm Luft...wenn man die Erhebung der Nebenwellen Bohrung am Gehäuse um 3mm abfräst hat man genügend Platz für die Strebe. Da die Erhebung nur wenig Beitrag zur Stabilität Gehäuse/ Lagerstelle beiträgt kann man drauf verzichten. Keine Lösung war mein Gedanke das 15/42/13 Lager der Nebenwelle durch ein schmäleres zu ersetzen und mir den benötigten Platz dort zu suchen. Man kommt mit den Tragzahlen der alternativ Lager einfach nicht hin.

 

Für die Hauptwelle gestaltet sich die Lagerung etwas schwieriger. Man muss das Lager über den größeren Durchmesser der Siri Dichtfläche bringen und dann auch noch in verdeckter Position auf der Welle befestigen können. Und dann waren da ja noch die 25my. Und dann noch die Suche nach Abstützpunkten für die Lagerplatte am Gehäuse.

Meine Lösung:  mit Halbschalen den Ausgleich des Durchmessers für die Lagerstelle machen und ein Spannlager verwenden. Mit einem C4 Lager krieg ich dann noch die benötigte Radialluft.

 

Mit den Abstützpunkten für die Stebe bzw. Lagerplatte am Gehäuse bin ich mir jetzt nicht so ganz sicher.

 

Die angekreutzten Stellen am Gehäuse sind meiner Meinung nach Angüsse am Guss Rohling für die Erstbearbeitung des Rohlings an der Fräse. Folglich muss jedes Gehäuse die haben??? Leider hab ich nicht 20 Gehäuse da liegen um das mit Sicherheit sagen zu können.

Für mein Gehäuse hab ich sie jedenfalls als Lagerpunkt mit einbezogen. Netterweise liegen die beiden Angüsse im Getriebe bei mir ca. 2,8mm unterhalb der Aufstandsfläche vom Primär.

Fräse ich also die Nebenwellen Aufnahme um den Betrag runter hab ich genügend Platz für Nebenwellen Aufnahme und auch noch eine plane Fläche für die Lagerplatte die ich mit den zwei Löchern am Gehäuse verschraube.

 

Hier mal ein Bild mit der Test Schablone:

 

Dann die Frage: Was kann die Strebe an Kraft aufnehmen? Klar, der schwächste Punkt ist oben am Umgriff der Nebenwelle. Ich bin jetzt mal grob rechnerisch auf einen Materialquerschnitt von mind. 30mm² gekommen. Mit dem Material das ich verwenden will käm ich bei ungefähr 3,3 KN Zugkraft raus.

Das sollte in jedem Fall genug sein um die Lastspitzen auf der Hauptwelle wirksam zu dämpfen und die Durchbiegung derselbigen auf ein für das Getriebe erträgliches Maß zu begrenzen. Sollte es doch zum Super Gau kommen, wird von der Platte zumindest ein erheblicher Teil der Kräfte die ansonsten auf das Gehäuse einwirken würden, aufgenommen.

 

Jedenfalls seh ich das (für mein Projekt) nach bisherigem suchen, messen und testen als machbare Lösung des Problems an und bastel die Skizzen grad im CAD zusammen ...wenn ich denn mal Zeit hätte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bearbeitet 15. März 2018 von linamera

[Deichgraf]

Sehr gute Idee, bitte weiter berichten. 

 

Mir ist nicht klar, wie Du die Hauptwelle durch das Lager bringst, egal ob Du die Hauptwelle bereits mit montiertem Lager oder ohne einführst.