ICB2.0 Hinterbau-Lagerung

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Oben gibts doppelte Rillenkugellager... genau wie beim Yoke der aktuellen Fanes (und einigen anderen Bikes von mir)... das System ist super stressfrei und zahlreich erprobt.
 
also 4lager die ja eigentlich die gleiche kraft ab bekommen, wie die buchsen des daempfers? oder soll die DV noch den hinterbau versteifen?
 
also 4lager die ja eigentlich die gleiche kraft ab bekommen, wie die buchsen des daempfers? oder soll die DV noch den hinterbau versteifen?
Geht leicht und hält lang. Also gut. Klar muss man mehr verteilen, wenn man von den Gleitbuchsen auf Kugellager geht. Allein wegen der Flächenpressung. Jetzt könnte man zwar sagen, dass Nadellager ja auch belastungstechnisch gut wären. Mir sind leicht zu bekommende und fertig gedichtete Industrie-Kugellager an der Stelle sehr recht. Würde es dabei auch gerne belassen, vor allem wenn es dabei gute Erfahrungen gibt. Und ob die Lager jetzt eine Wippe oder eine Dämpferverlängerung ansteuern ist denen auch egal, Belastung kann sehr ähnlich sein.
 
Meine Handzeichnungen treiben anderen Menschen die Tränen in die Augen... deswegen Bilder aus dem CAD ;)

Here you go:





Zur Erklärung:

Auf der Umwerferseite wird die Achse mittels der Schraube in eine Übergangspassung oder leichte Presspassung gezogen. Ich stelle mir da N7/h6 oder P7/h6 vor (wir müssen wegen der Lager auf das System Einheitwelle gehen). So ist auf der Antriebseite ein guter Sitz ohne platzraubendes Spannsystem gewährleistet, eine Demontage ist dank des Gewindes in der Achse auch nicht schwierig (Schraube weit genug raus drehen, dann mit dem Gummihammer drauf klopfen => keine Presse notwendig).

Auf der linken Seite (in Fahrtrichtung) wird mittels der Schraube und der geschlitzten Buchse das Lagerspiel eingestellt, anschließend wird die Achse geklemmt. Der Schlitz im Yoke ist leicht außermittig, um eine bessere Materialverteilung auf beiden Seiten zu erreichen.

Die Einstellschraube muss natürlich mit Schraubensicherung montiert werden, da sie nicht viel Drehmoment bekommt.

Das System kommt ohne Gewinde im Rahmen aus, sollte dauerhaft spielfrei sein, kann sich kaum festfressen und braucht keine allzu abgefahrenen Teile.

By the way:
Jemand der das Drehmoment für die notwendige Lagervorspannung berechnen mag? Hab sowas mal im Studium gelernt, die entsprechenden Gehirnzellen sind aber auf der nächsten Semesterparty gleich wieder vernichtet worden ;) Ich würde gerade so die mindest-Vorspannung für die Lager als Richtwert heran ziehen... die große Frage ist welche Reibwerte man für den ganzen Aufbau und die Schraubensicherung annehmen muss...

Guats Nächtle!
Finde ich eine saubere Sache.
Der Vorschlag von Killerschnauze könnte die Montage/Demontage erleichtern.

Kleiner Vorschlag: Links Konische Verspannung (Keine exakte Passung nötig)
 
Habt ihr mal nen bild von der 4fach lagerung? Und warum 4 und nicht 2lager? Mir fällt da kein grund ein, das ausgerechnet so zu machen? Ok, wenn man das bei alutech immer so macht und das hält ist das ok, aber evtl hält das auch mit zwei lagern und dann wäre mir die leichtere lösung lieber.
 
Bildschirmfoto 2015-02-04 um 21.29.18.png
Habt ihr mal nen bild von der 4fach lagerung? Und warum 4 und nicht 2lager? Mir fällt da kein grund ein, das ausgerechnet so zu machen? Ok, wenn man das bei alutech immer so macht und das hält ist das ok, aber evtl hält das auch mit zwei lagern und dann wäre mir die leichtere lösung lieber.

Gerne doch: Die Lager sitzen im Hinterbau, die Gabel (Dämpferverlängerung) wird verschraubt.

Warum je 2? Die Teile sind halt ziemlich schmal. 2 Nebeneinander sorgen für eine Positionierung über eine größere Breite, dadurch können sie weniger kippen, bzw. sind steifer gegen Verdrehung.

Mir ist auch meist die leichtere Lösung lieber, aber bei 5,5 g pro Stück (es sind 61800 2RS1) sehe ich da lieber die solidere Lagerung.

Der Einwurf mit dem Vergleich 4 Kugellager = 1 Buchse stimmt, und hat auch seinen Grund: Eine Buchse hat, dank größerer Fläche, bei gleichem Durchmesser die viel höhere Tragzahl. Weiß es bei den Dämpferbuchsen nicht genau, aber mit 10 mm Innendurchmesser, sowie etwa 15 mm Breite kommt so ein Teil leicht auf 10 kN Tragzahl - es steht ja eine große Fläche zur Verfügung.

Ein einfaches Rillenkugellager, wie unseres, kommt (Punktlast!) auf Tragzahl dyn. C [kN] 1,38 und Tragzahl stat. C0 [kN] 0,59. Da kann man dann schon mal 4 von spendieren, denke ich.
 

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Hab noch eine Frage an Stefan bzgl. der Klemmung auf der Hinterseite (Richtung HR)...
Bekommen wir durch die Verspannung und den Materialschwund an der Strebe evtl. Probleme mit Spannungsspitzen (Kerbwirkung)
bei Seitenbelastungen oder etwaigen Durchschlägen der Schwinge???

1775460-s0a9v5lglxos-lagerliebe5-large.jpg
 
Das heisst Ihr kommt hier auf 4x0,59KN = 2,4 KN.
Das soll halten? ich hätte an dem Punkt jetzt eher ein Lager mit der doppelten Tragzahl erwartet.
Wenn Ihr max. 2000N am Hinterrad habt am Hinterrad ergibt das bei einer angenommenen Übersetzung von 2:1 am Federwegsende immerhin noch 4000N. Da hier keine Rotation stattfindet würde ich nur die statische Last annehmen.
Laut INA:
61800= 10X19X5 790N stat. Tragzahl (5,5gr./Stück) ==> 3160N
61900= 10X22X6 1260N stat. Tragzahl (9,6gr./Stück) ==> 5040N
Das fällt wahrscheinlich kaum auf und es hält und Ihr könnt den gleichen Achsdurchmesser nehmen....
 
Warum denn oben kein Gleitlager?
Ist leichter und kann Lasten besser ab, Bewegung ist da nicht so viel.
Am Dämpfer sind es doch auch Gleitlager.
Also oben komplett Huber-Buchsen wäre doch eine Lösung, oder nicht?
 
Das Problem bei Gleitlagern ist die Abdichtung. Ohne Bund können auch keine axialen Lasten aufgenommen werden.
 
Hm, ich frage mich gerade wie man da noch hinkommt wenn die Verbindungsstreben zu den Sitzstreben mal dran sind ( Werkzeug-Aufnahme für die Klemmung evtl nach unten?)
1775460-s0a9v5lglxos-lagerliebe5-large.jpg
 
Hab noch eine Frage an Stefan bzgl. der Klemmung auf der Hinterseite (Richtung HR)...
Bekommen wir durch die Verspannung und den Materialschwund an der Strebe evtl. Probleme mit Spannungsspitzen (Kerbwirkung)
bei Seitenbelastungen oder etwaigen Durchschlägen der Schwinge???

1775460-s0a9v5lglxos-lagerliebe5-large.jpg

Das ist natürlich in dem gezeigten Entwurf noch nicht optimal, weshalb Stefan da nochmal ran geht (besonders oben nimmt der dicke Schraubenkopf da zu viel Material weg.

Das heisst Ihr kommt hier auf 4x0,59KN = 2,4 KN.
Das soll halten? ich hätte an dem Punkt jetzt eher ein Lager mit der doppelten Tragzahl erwartet.
Wenn Ihr max. 2000N am Hinterrad habt am Hinterrad ergibt das bei einer angenommenen Übersetzung von 2:1 am Federwegsende immerhin noch 4000N. Da hier keine Rotation stattfindet würde ich nur die statische Last annehmen.
Laut INA:
61800= 10X19X5 790N stat. Tragzahl (5,5gr./Stück) ==> 3160N
61900= 10X22X6 1260N stat. Tragzahl (9,6gr./Stück) ==> 5040N
Das fällt wahrscheinlich kaum auf und es hält und Ihr könnt den gleichen Achsdurchmesser nehmen....

Naja, wir sind ja nicht im rein-statischen Bereich. Dynamisch kommen die Lager schon gut an die 4-5 kN Dämpferkraft hin, und wegen der guten Erfahrungen im Horstlink der Fanes (wo höhere Kräfte auftreten) würden wir das so beibehalten.

Warum denn oben kein Gleitlager?
Ist leichter und kann Lasten besser ab, Bewegung ist da nicht so viel.
Am Dämpfer sind es doch auch Gleitlager.
Also oben komplett Huber-Buchsen wäre doch eine Lösung, oder nicht?

Leichter... ja, 20 g gegen 3 g.

Aber wenn ich ehrlich bin: Mit Gleitlagern würden wir uns höhere Anforderungen an Präzision einhandeln, müssten noch eine bessere Dichtung außenrum konstruieren (bei den Kugellagern reicht die gedichtete Ausführung und der überstehende Bund) und hätten mehr Reibung - da sind 17 g doch ganz ok investiert?

Hm, ich frage mich gerade wie man da noch hinkommt wenn die Verbindungsstreben zu den Sitzstreben mal dran sind ( Werkzeug-Aufnahme für die Klemmung evtl nach unten?)
1775460-s0a9v5lglxos-lagerliebe5-large.jpg

Joah, hast recht. Wir klären gerade gemeinsam mit dem Luniz, wie die Hinterbauverstrebung aussehen wird. In Abhängigkeit davon könnte es in der Tat besser sein, die Schraube von unten zu setzen, guter Hinweis.

Kleiner Screenshot zum gucken:

IMG_06022015_093921.png


Und verzeiht, wenn wir grad ein bisschen wortkarg sind. Ich habe bis Donnerstag noch Klausuren, der Basti stöhnt bei den länglichen Lager-Diskussionen und der Stefan kämpft auf mehreren Hochzeiten gleichzeitig. Jürgen baut uns hoffentlich noch einen Prototyp auf die Klemmung wie oben gezeichnet um.
 

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Wenn wir es zeitlich hin bekommen, dann machen wir auch noch einen Vergleich ohne Abstützung auf die Lagerpunkte vorne. Ich bin da schon ne ganze Weile am grübeln und ich glaube fertigungstechnisch kommen wir besser weg, wenn wir die Verstrebung möglichst zentral auf dem Yoke abstützen...
 
Das ist keine schlechte Idee... ich bin aber mittlerweile an einem Entwurf, bei dem zwei außen liegene Querbolzen (leicht versenkt) verwendet werden. In einem Querbolzen wäre das Gewinde (wie gehabt, bloß nach außen gesetzt), in dem anderen wäre der Schraubenkopf versteckt.

Greez,
Stefan
 
Möchte grad eine kurze Liste an "maybe's" bringen, nicht um zu meckern oder besserwissend zu sein, sondern um euch ein paar risikoanstöße zu geben.

integrierte Klemmung: bedeutet man braucht bei Toleranzen von 2 Teilen(Welle + Hülse) einen recht großen Bereich, den man mit der Klemmung abdecken muss. Innenliegende Klemmschlitze können Klemmbewegungen natürlich besonders schlecht ab - das ist euch aber bewusst. die Spannungsrissentlastungsbohung im dünnen Bereich hat zwar den Vorteil, dass die Klemmung dadurch flexibler wird, hat aber auch den Nachteil, dass man in diesem hochbelasteten Bereich eine massive Schwächung des Materials einbringt. Das gilt einerseits für das Loch im dünnwandigen Bereich, als auch für die ganze Schraubenkopfvertiefungsfräsungen im dicken Bereich. Bei dem recht großen Toleranzbereich der Klemmung erfolgt eine recht große mögliche(im worstcase) Spannung aufgrund der Verformung die durch die Klemmung notwendig ist - und das in Addition zu den höchsten Kräften die am Hinterbau wirken in einem Teil, das dann noch massiv bebohrt wird.

das Achssystem besteht aktuell aus 3 Teilen: Das sind die Achse selbst, die Gegenhalteschraube rechts und die Hülse links.
Das bisherige System hatte 1 Teil.

Für mich klingt das nach Lose Lose Situation. Die Passung im rechten Teil ist noch dazu sehr kritisch, könnte ausschlagen und ist dann für immer defekt, bzw ich brauche dann eine genau auf meinen Ausschlagzustand angepasste neue Achse.

Wirkt für mich momentan alles ein bisschen nach "lass uns einfach etwas anderes machen", nicht aber nach geschicktem, wirtschaftlichem Maschinenbau.

Freiwillig würde ich nie eine Bohrung in einem Bereich setzen, der in der Vergangenheit schon bei so vielen Herstellern Probleme gemacht hat.

Stefan, das System am Prototypen war einfach, effektiv, günstig, deppensicher, toleranzunanfällig und funktioniert wunderbar. Warum nun anders?
Ja: Es wäre ein Gewinde im Rahmen(liese sich aber anders lösen)
Ja: eine offene Klemmung sieht nicht sooooo fancy aus - kann man aber auch optisch schön integrieren!

aber es hat bei weitem nicht die Anzahl an potentiellen Problemen wie die innenschlitzklemmung mit den 3 Achsteilen

Edit:

es sind 4 Teile, habe nochmal nachgezählt!
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn wir es zeitlich hin bekommen, dann machen wir auch noch einen Vergleich ohne Abstützung auf die Lagerpunkte vorne. Ich bin da schon ne ganze Weile am grübeln und ich glaube fertigungstechnisch kommen wir besser weg, wenn wir die Verstrebung möglichst zentral auf dem Yoke abstützen...
Also wenn man sich das berechnete Bauteil anschaut, dann sind da doch ziemlich massive Abstützungen zu den Lagerpunkten. Man kann da sicher im jetzigen Stadium viel rein interpretieren aber ich sehe da gerade eben eine beidseitige Verstrebung von Lager zu Lager mit einer möglichst großflächigen Verbindung derselben hinter dem Sitzrohr.
Wenn das ganze dann auch nur ein bissl nach was aussehen soll, dann glaube ich sind wir eh sehr nahe bei dem abgestimmten Foreigner- Entwurf, wo die Streben kurz hinterm Lager ansetzen, mit einem kleinen Gusset zum Lager hin.
 
Zuletzt bearbeitet:

Mit dem Schlitz hinten verbleibt vorne auf dem kompletten Halbkreis ein Gurt mit einheitlichem Querschnitt und folglich einer recht einheitlichen Klemmung. Da der Schlitz im Material endet, liegt der durch die Spannschraube gebogene Bereich auf zwei Auflagern auf, ähnlich einer Spannpratze. Dadurch ist er sehr viel widerstandsfähiger und unempfindlicher gegenüber Grobianen als eine Auskragung an einem offenen Schlitz. Wenn man nun noch die Schraube schön nahe an die Achse bringt, ist es nahezu ausgeschlossen, da irgendwas zu überlasten, bis die Schraube abreißt. Der Rest ist eine Frage der Dimensionierung. Diese Art der Klemmung ist auch nix Neues, sondern z.B. häufig an Motorradgabelbrücken zu finden.

Gruß,

Clemens
 
...

Die Passung im rechten Teil ist noch dazu sehr kritisch, könnte ausschlagen und ist dann für immer defekt, bzw ich brauche dann eine genau auf meinen Ausschlagzustand angepasste neue Achse.

Freiwillig würde ich nie eine Bohrung in einem Bereich setzen, der in der Vergangenheit schon bei so vielen Herstellern Probleme gemacht hat.

Stefan, das System am Prototypen war einfach, effektiv, günstig, deppensicher, toleranzunanfällig und funktioniert wunderbar. Warum nun anders?

Ja: Es wäre ein Gewinde im Rahmen(liese sich aber anders lösen)

Hi Bommelmaster,

habe mal ein paar Punkte aus Deinem Post extrahiert... da ist mir noch nicht alles klar:

- Wieso siehst Du die Passung im rechten Teil kritisch? Oft ist die Passung Bohrung-Yoke zu Hauptlagerachse angegeben mit H7/h6-7 (in der Praxis oft ungenauer...), dort schlägt auch nichts aus und für dieses Bike möchte ich noch eine deutlich engere Passung (wird ja mittels der Schraube rein gezogen). Die Achse geht zwar nicht ganz bis zur anderen Seite durch, aber das Yoke ist an dieser Stelle auch deutlich breiter als an vielen anderen Bikes (hier 12,5mm, oft habe ich nur 10mm dicke "Ohren" am Yoke).

- Das System am Prototypen war vielen nicht "fancy" genug... also haben wir weitere Ideen generiert. Zwingend notwendig wäre das sicher nicht gewesen, aber wir wollen bei diesem Bike ja mit Details punkten.
Selbst wenn eine schönere Lösung keine technischen Vorteile bringt, so spricht sie doch mehr Menschen an... bevor ein Bike in die Kaufauswahl kommt, muss es erst einmal gefallen... erst danach wird sich der Kunde mit den technischen Aspekten näher auseinander setzen und vergleichen... und evtl. auch kaufen. Das geht sogar mir als Inscheniör bei einer Kaufentscheidung nicht anders, ein Produkt, das mir nicht gefällt kommt garnicht in die nähere Auswahl!

- Wie hättest Du das mit dem Gewinde gelöst?

Was die Klemmung betrifft sehe ich es wie Pezolived und die angedachte Verbesserung habe ich ja oben schon beschrieben.

Greez,
Stefan
 
hey,

also zuerst : ja, du hast recht, die passung ist kein Problem, wenn du die Achse mit einem Inbusschlüssel gegenhalten kannst, und die Achse axial verspannt wird, dann ist das natürlich kein Prolem - hatte ich falsch aufm Schirm.

Fancyness:
Das System mit der Innenschlitzung ist auch nur deshalb jetzt im moment(seit 3 Tagen) fancy, weil es "neuer" ist als das System am prototypen. Das prototypsystem hatte doch, als du es gezeichnet hast, auch die selbe wirkung auf die leute hier, als es jetz das innenschlitzklemmsystem hat. Menschen sind doch immer nur scharf auf das neueste, keiner interessiert sich für sachen, die vorgestern waren - obwohl sie manchmal besser sind. is ja immer "schöner besser schneller".

Dazu muss ich dir eine Frage stellen:
Wenn du als selbstständiges Ingenieurbüro die Aufgabe bekommen würdest, ein lagersystem zu wählen, das minimale Kosten, einfachste Handhabung, Problemlosigkeit gegenüber stellt. Wir klammern hier jetz mal die Öffentlichkeit aus - du als Maschinenbauer sollst aus deinem Erfahrungsschatz eine Einschätzung abgeben. Und wir verschärfen das Rollenspiel, indem du dein ganzes Honorar zurückgeben musst, sollte es Probleme geben (Toleranzen, Rissgefährdung, Klemmkräfte etc)

für welches System würdest du dich dann entscheiden?


Das prototypensystem IST fancy - es hat 1 bauteil!!! wie genial ist das bitte?

Das Gewindeproblem ist ganz einfach gelöst, siehe z.b. hier:
ich verwende mal meine eigene umsetzung als beispiel


das haben ja die fox gabeln auch, der giacomo von 77desinz und auch der matthias von reichmann engineering hat eine ähnliche Lösung für das Thema.

Und wenn mans klug macht, kann man sogar in diesem Bautel die Umwerferetype aufnahme integrieren, und man kann ein Teil mitliefern, das ohne den M5 Bohrungen für die Etype aufnahme gemacht ist. somit können die 1x11 fahrer ein WIRKLICH umwerferaufnahmefreies bike fahren, und das ganz ohne unnötige Schnittstellen, die anschließend wieder offen sind.
 
Zuletzt bearbeitet:
Mit dem Schlitz hinten verbleibt vorne auf dem kompletten Halbkreis ein Gurt mit einheitlichem Querschnitt und folglich einer recht einheitlichen Klemmung. Da der Schlitz im Material endet, liegt der durch die Spannschraube gebogene Bereich auf zwei Auflagern auf, ähnlich einer Spannpratze. Dadurch ist er sehr viel widerstandsfähiger und unempfindlicher gegenüber Grobianen als eine Auskragung an einem offenen Schlitz. Wenn man nun noch die Schraube schön nahe an die Achse bringt, ist es nahezu ausgeschlossen, da irgendwas zu überlasten, bis die Schraube abreißt. Der Rest ist eine Frage der Dimensionierung. Diese Art der Klemmung ist auch nix Neues, sondern z.B. häufig an Motorradgabelbrücken zu finden.

Gruß,

Clemens

Zum Thema Innenliegende Schlitze und Löcher:



Und das noch dazu in einem bereich, der von Biegung und Torsion nur so strotzt.
Also natürlich, man kann alles besser dimensionieren, testen, verbessern - aber wieso ein system bauen, von dem man weiß, dass es anfälliger ist als das andere
 
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