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Kugel- oder Rollenlager?


Guest

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Hallo,

 

nachdem ich neulich eine Wellenanlage zur Wartung demontiert und dabei das eingangseitige Kugellager fast gehimmelt habe, grübel ich nebenbei an einer Frage rum:

 

Wäre ein Rollen- bzw. Nadellager im Stevenrohr nicht sinnvoller als ein Kugellager? In dem Fall hat der aufnehmende Köcher einen Innendurchmesser von 12mm und wäre lang genug, um ein Rollenlager aufzunehmen. Drehzahl ist max. 6.000rpm.

 

Bestimmt übersehe ich gedanklich etwas, weil sonst wäre das ja bestimmt so lieferbar ;)

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Ich hab in meinen Baubericht (http://www.schiffsmodell.net/index.php?/topic/14681-baubericht-funktionsmodell-in-anlehnung-an-hermann-marwede/)

Eine ähnliche Überlegung gehabt.

Mein bescheidenes Wissen:

Nadellager

+geringer Köcherdurchmesser möglich

-gehärtete Welle nötig

-Schmierung zur Welle nötig

-mindesten zwei Dichtringe zur Schmiermittel"bindung"

-Dichtringe nicht ganz so üblich in den Größen (zumindest hab ich nur einen Anbieter gefunden. wäre indusrieell anders zu bewerten)

(+größere Belastung möglich (spielt bei den auftretenden Lasten keine Rolle))

 

Kugellager

+wartungsfrei

(+kann mit Dichtung vlt auch ohne zusätzliche Dichtringe eingesetzt werden)(hier bin ich mir nicht ganz sicher)

-größerer Durchmesser des Köchers

+Dichtringe einfach zu beschaffen/finden

+kann (in Maßen) Axialkräfte aufnehmen (setzt entsprechende Passung vorraus)

+(theoretisch geringere Reibung, da nur Punktkontakt)

 

Rollenlager

 

+"weiche" Welle möglich

-Dichtungen nötig (hab noch keine mit Dichtung oder Deckscheibe gesehen)

-wohl kaum Durchmesservorteil

 

Ich hab mal Vor- und Nachteile die mir eingefallen sind aufgelistet.

Im allgemeinen bieten sich hier also Kugellager eher an. Gerade die Sache, dass maximal ein Dichtring zur Wasserseite gebraucht wird, wenn das Rohr nass läuft, ist in großem Maßstab natürlich eine enorme Kostenersparnis. Auch spart man sich eine Passfläche für den zweiten Dichtring.

Ich werd wohl mal das mit Nadellager ausprobieren, da ich sonst die Wellen einiges Länger machen müsste, wenn ich mir die Ausrichtung im CAD anschau. Da ist dann der Einbaudurchmesser entscheidend.

 

Daniel

Edited by DJK94
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Ralph Cornell

Oh, nun... Ich habe auch schon mit solchen Gedanken gespielt - speziell würde ich mir ein winziges Nadellager wünschen, für die Schraubenwelle meines Außenborders, den Du nebenstehend an dem Schlauchboot sehen kannst. Die Sache ist nur: Damit der Durchmesser so eines Lagers nicht himmelhoch steigen soll, wäre es gut, die Nadeln direkt auf der Welle laufen zu lassen. Die müßte dann aber irgendwie gehärtet sein. Mit V2A geht das nicht. Das einzige rostfreie Material für eine solche Welle wäre dann CrNiMa 1810. Ein teurer Spaß wäre das! Und schwierig auszuführen. Man müßte die Welle mit flüssigem Stickstoff schrumpfen, damit die Nadeln eingelegt werden können. Alles ungemein teuer.

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Guest BlackbirdXL

Rollen oder Nadellager sind nicht geeignet um dauerhaft Axialkräfte aufzunehmen.

Sie sollten also nicht auf Druck oder Zug ausgehend von der Welle belastet werden.

 

Bei der radialen Belastung sind sie einem Kugellager deutlich überlegen,

da ein Kugellager die Laufbahn punktuell berührt, ein Rollen/Nadellager strichförmig.

 

Außerdem kann ein (Rillen) Kugellager auch axiale Belastungen aufnehmen

und ist "toleranter" gegenüber Schwingungen der Welle.

 

Eine Faustregel besagt, dass die axiale Belastbarkeit Bei RiKuLa's ungefähr 10 % der radialen Belastbarkeit beträgt.

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@ Ralph:Gut deine Anwendung ist natürlich nochmal ne Schippe drauf mit der Miniaturisierung. Für "normale" Durchmesser gibt es Nadelhülsen.

Warum du deine Welle schrumpfen möchtest leuchtet mir nicht ganz ein. Wenn die fluchtend nciht bei Raumtemperatur zwischen die Nadeln passt, hättest du ja eine schöne Presspassung, was für ein Lager eher ungünstig wäre. Vielleicht stell ichs mir grad auch falsch vor.

Hättest du vielleicht eine alternativbezeichnung für den von die genannten Stahl? Hochlegierte fangen üblicherweise mit einem "X" an und unter deiner Bezeichnung finde ich nichts zufriebdenstellendes. Zumal du wohl CrNiMo meinst.

Edited by DJK94
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Bei der radialen Belastung sind sie einem Kugellager deutlich überlegen,

da ein Kugellager die Laufbahn punktuell berührt, ein Rollen/Nadellager strichförmig.

 

Genau das waren meine ursächlichen Überlegungen :that:

 

Allerdings haben die anderen Kollegen einige Aspekte aufs Tableau gebracht, die ich nun so gar nicht auf dem Zettel hatte, mordsinteressant!

 

Dankeschön für die gedanklichen Anschubbser, werd mal schauen ob es in den betreffenden Abmessungen Lager UND Dichtungen gibt ;)

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Guest BlackbirdXL

 

 

Dankeschön für die gedanklichen Anschubbser, werd mal schauen ob es in den betreffenden Abmessungen Lager UND Dichtungen gibt ;)

 

Och, das Ganze kann noch richtig kompliziert werden.

 

Wälzlagerherstellung und Berechnung ist fast schon eine Wissenschaft. ;)

 

Geh mal auf die Seite von SKF: http://www.skf.com/de/knowledge-centre/media-library/index.html

 

Hier unter "Suche" einfach Wälzlager eingeben.

 

Diverse Publikationen und den Katalog kann man kostenlos downloaden.

Edited by BlackbirdXL
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Jau Hermann, ist ja oft so: Wenn man als interessierter Nappel tiefer in ein Thema einsteigt, wundert man sich wie ungeheuer komplex es ist ;)

 

Anyway, dankeschön für den link - mordsinteressant :that:

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Guest BlackbirdXL

Die haben wohl so ziemlich den besten Katalog aller Hersteller.

 

Vor allem weil dort auch grundsätzliche Dinge beschrieben werden.

 

Ich nutze für meine (richtigen) Benzinmotoren bei einer Überholung ausschließlich SKF.

Edited by BlackbirdXL
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Ralph Cornell

Das Schrumpfen mit flüssigem Stickstoff ist eine gängige Praxis, um Passitze herzustellen, die sonst nicht gingen - als Alternative zum heißmachen und überschrumpfen lassen. Und das Nadellager soll ja nicht auf Press sitzen, aber... die Lagerbahn der Welle sollte einen minimal geringeren Durchmesser als der Rest der Welle haben, damit die schon erwähnten axialen Kräfte nicht die Welle aus dem Lager ziehen können. Die axiale Belastbarkeit eines solchen Lagers ist ohnehin nicht gerade berauschend. Schulterkugellager sind da deutlich überlegen.

Ich nutze für meinen Mini-Außenborder einfach zwei hintereinander sitzende Kugellager.

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Ok das gibt dann Sinn. Ich hätte jetzt keine abgesetzte Laufbahn in die Welle gedreht und dann gäbe das Abkühlen keinen Sinn. Ich würde/werde die Axiallasten dann den Motor oder das äußere Gleitlager abfangen lassen. SO groß sind die Lasten ja nicht und die Motoren sollten das eh abkönnen. in Flugzeugen haben die auch den ganzen Schub auf den Lagern.

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 SO groß sind die Lasten ja nicht

 

Ein wahres Wort gelassen ausgesprochen...

 

Darum würde ich mir auch keine Gedanken über Nadel- oder Rollenlager machen. So ein schwaches Rillenkugellager, dass die kaum vorhandene Belastung nicht aushalten würde, wirst Du kaum finden. Und das hat dann auch keine Probleme, bis zu 50% der statischen Tragzahl als Axiallast aufzunehmen - auch ein Wert. den Du nicht im Entferntesten erreichen wirst.

Alles unter der Annahme, dass die Wellenkupplung oder andere Teile keine heftige Unwucht haben. Damit bekommt man fast jedes Lager kaputt - und das Problem sollte man dann auch eher an der Ursache angehen.

 

Rollenlager sind übrigens ab 15 mm Innen- und 35 mm Außendurchmesser handelsüblich. Wenn ich das richtig verstanden habe, sollte Dein Schiff so groß dann doch nicht werden... ;)

 

Grüße

 

Matthias

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Der Vorteil den ich beim Nadellager sehe ist der, dass sich damit geringe Köcherdurchmesser verwirklichen lassen. Ansonsten ist die ganze Konstruktion aufwendiger. Selbst, wenn man sich das Eindrehen einer abgesetzten Laufbahn erspart.

Bei meinem Boot könnte der geringe Durchmesser nützlich sein. Wobei ich wohl dann auch erstmal eine Welle bauen werde und testen. Könnte durch die beiden Dichtungen vielleicht ja zu schwergängig werden.

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  • 3 weeks later...
Schiffchenbauer

Der Sinn und Zweck von Nadellagern besteht nun wirklich nur darin, daß man die Einbauöffnung so gering, wie möglich halten kann.

Echten Sinn machen die im Grunde sonst überhaupt nicht.

Klassisches Beispiel für den Einsatz, was sich sicher jeder vorstellen kann, ist der Wellenstoß von Kurbelwelle des Motors zur Getriebehautpwelle des Getriebes im KFZ.

Die Lageraufnahme ist in dem Falle die Kurbelwelle und da kann man dann natürlich nicht eine gewaltige Sacklochbohrung reinsetzen, um ein anständiges Lager zu verwenden.

Aber natürlich muß der Motor auch weiter laufen können, wenn das Auto steht und die Welle des Getriebes ist dann im Nadellager besser aufgehoben, als freischwingend vor der Kurbelwelle endend.

 

Im Stevenrohr - Motorseitig sehe ich jetzt keinen Sinn & Nutzen, da der Motordurchmesser grundsätzlich jedes Kugellager im Stevenrohr toppt.

 

Wasserseitig nun Kugel-Nadellager einzusetzen halte ich persönlich im Modell auch für unnötig.

Gleitlager aus POM, oder gar die Teflonbuchsen zum Einpressen sind dort nicht nur ausreichend, sondern von der Leichtlaufeigenschaft schonmal den standardmässigen Bronze-Gleitlagern in diversen Motoren überlegen.

 

Ich pesönlich halte es mit Lagern für Stevenwellen so, daß ich mindestens gleichwertig zu Motorlagern verbaue, oder eben besser.

 

Die alten Bürsten haben zu über 90% Bronzelager - somit haben meine Wellen zu 90% Sinterlager aus Bronze und manche eben noch Messing Gleitlager - das dann aber nur aus Platzgründen.

 

Bei 6.000 U/min brauchst du garnicht soviel Aufwand.

 

Da bist du sogar mit Messinglagern gut bedient und auch POM-Trocken wäre kein Problem ;)

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Hallo zusammen ,

was fahrt ihr denn für Modelle ?

10 M lang ? 100 Kw ?

Hochsseschiffe mit viel Querbelastungen ?

 

Oder eher kleine Modelle?

Geringe Lasten?

Wenig Querkräfte ?

 

Ich weiß, ist zu einfach, aber ich verwende nur Sinterbroncelager. Einen Ausfall hatte ich in den letzten 40 Jahren noch nie.

Einem Modell, da wollte ich mal was gutes machen, verpasste ich ein Rillenkugellager mit Dichtscheiben, aus Edelstahl...na ja da ist jetzt Sinterbroncelager drin...

 

Just ny 2 pence..

 

Gruß

Günter

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Guten Abend 

Gute Gleitlager sind völlig ausreichend,Bronze oder wie angesprochen POM Vorteil letzterer kann mit Wasser gekühlt/geschmiert werden. Auch die echten Schiffe benutzen nur Gleitlager an der Propellerwelle

Bei Wellen anlagen die durch das ganze Schiff gehen ist immer an der Welle die durch das Stevenrohr geht also an dem Stück an dem der Propeller montiert ist, immer Gleitlager Bronze ,Weissmetallager sogar Kunststofflager die mit Seewasser gekühlt werden,Bei freilaufenden Wellen werden sogar Gummimetallager  verwendet die in der länge geschlitzt sind das daß Seewasser die Welle und das Lager kühlt/schmiert

Im Schiffsinneren das gleiche Spiel nur werden hier die Lager mittels einpumpen Von Seewasser gekühlt das Wasser läuft am Stevenrohrende geschlitzte Lager in den Ozean zurück. Das auch bei Schiffe/Boote die 20 Kn oder mehr laufen.Bei Schiffswellen die mit Öl geschmiert/gekühlt werden, dichten  Dichtringe die Schiffswelle nie direkt ab. Es ist eine Spezielle Gleithülse vorhanden, die als Verschleissteil dient.

 

 

Gruss Eric

Edited by Toriatte
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