inof
06.10.2009, 08:45

Technic-Frage: Zahnräder vs. Schneckenwelle

Hallo liebe LEGO-Freunde,

Mal eine kleine Frage an die Technic-Fraktion ...

Auf dem TSL ist mir in meiner "Blauen Salatschüssel" der Motor abgeraucht (ein PF-Motor, Größe M). Ich vermute, dass die Friktion im Getriebe zu groß ist. Es ist eine starke Untersetzung notwendig, damit sich die Schüssel ganz langsam dreht.

Bisher habe ich diese Untersetzung mit Schneckenwellen -- "worm screw" (BL) -- realisiert, da es damit relativ platzsparend und einfach möglich ist. Im Inneren des Sockels habe ich nur 4x4 Noppen Platz (Querschnitt). Das aktuell vorhandene Getriebe hat mich schon einen ganzen Nachmittag Tüftelei gekostet.

Nun hat neulich jemand geschrieben, dass bei den Schneckenwellen die Friktion immer recht groß sei, und dass es besser wäre, die Untersetzung mit normalen Zahnrädern zu realisieren. Kann das jemand bestätigen? Oder gar mit handfesten Zahlen untermauern? Ich habe leider nicht die Ausrüstung, um Drehmomente u.ä. zu messen.

Viele Grüße
Oliver


voyagetom
06.10.2009, 13:30

Re: Technic-Frage: Zahnräder vs. Schneckenwelle

Hallo Oliver


» Hallo liebe LEGO-Freunde,
»
» Mal eine kleine Frage an die Technic-Fraktion ...
»
» Auf dem TSL ist mir in meiner
» "Blauen
» Salatschüssel
" der Motor abgeraucht (ein PF-Motor, Größe M). Ich
» vermute, dass die Friktion im Getriebe zu groß ist. Es ist eine starke
» Untersetzung notwendig, damit sich die Schüssel ganz langsam dreht.

Dagegen kann man evtl. mit "Schmiermitteln" angehen, z.B. Graphit o.ä. Fett/ Oel geht auch, aber alles Sauerei und evtl. wird das Lego angegriffen.
Vllt. auch mal versuchen, bei Ansgar die Teile zu "versilbern", könnte Reibung vermindern, weiss aber nicht, wie die Chromschicht das verträgt (Verschleiss, abplatzen).
Vllt. das Zahnrad aus Teflon fräsen, Brickmiller könnte das evtl. Die Schnecke ist schwieriger, könnte aber mit Drehmaschine und entspr. Werkszeug auch funktionieren.


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» Bisher habe ich diese Untersetzung mit Schneckenwellen --
» "worm screw"
» (BL)
-- realisiert, da es damit relativ platzsparend und einfach
» möglich ist. Im Inneren des Sockels habe ich nur 4x4 Noppen Platz
» (Querschnitt). Das aktuell vorhandene Getriebe hat mich schon einen
» ganzen Nachmittag Tüftelei gekostet.
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» Nun hat neulich jemand geschrieben, dass bei den Schneckenwellen die
» Friktion immer recht groß sei, und dass es besser wäre, die Untersetzung
» mit normalen Zahnrädern zu realisieren. Kann das jemand bestätigen? Oder
» gar mit handfesten Zahlen untermauern? Ich habe leider nicht die
» Ausrüstung, um Drehmomente u.ä. zu messen.

Handfeste Zahlen nicht, aber sofern die ZR Evolventenprofil haben ist die Relativbewegung auf der Zahnflanke von zwei ZR nahezu Null, während die Wurmflanken auf der Zahnflanke permanent unter 90° Winkel entlangscheuern.
Ob Lego allerdings Evolvente hat, weiss ich nicht, dürfte eher ein schlichteres Profil sein, trotzdem weniger Reibung als Schnecke. Schneckenräder sind in der Realität oft auch aus Bronze (eine Art Selbstschmiereffekt).

Wenn der Motor abgeraucht ist, kann das aber auch an schlechter Belüftung (Eingebaut) und Dauerbetrieb liegen. Müsstest Dir mal noch über ein "Kühlkonzept" Gedanken machen... sprich z.B. Einbausituation mit besserer Belüftung oder sogar Miefquirl...


Grüsse

Tom


Technix
06.10.2009, 14:52

Re: Technic-Frage: Zahnräder vs. Schneckenwelle

Hallo Oliver.
Du könntest ja dieses

[image]


und zusätzlich dieses

[image]


Teil verbauen.

Insgesamt glaube ich aber nicht, daß der Motor wegen dem Schneckengetriebe kaputt gegangen ist.
Das kann eigentlich bei der geringen Belastung nicht passieren, da man mit dem Motor wesentlich schwerere Dinge über ein ausgedehnteres Schneckengetriebe bewegen kann, und das über einen langen Zeitraum.

Grüße
Gunther


inof
06.10.2009, 20:51

Re: Technic-Frage: Zahnräder vs. Schneckenwelle

Hallo Tom,

» Dagegen kann man evtl. mit "Schmiermitteln" angehen, z.B. Graphit o.ä.
» Fett/ Oel geht auch, aber alles Sauerei und evtl. wird das Lego
» angegriffen.

Hm. Vielleicht wäre das einen Versuch wert. Ich werde mich mal informieren, welche Schmiermittel "kunststofffreundlich" sind. Ich habe ein Fläschchen Silikon-Öl; das hat zumindest an meinem Fahrrad noch keine Kunststoffteile angegriffen. Das mit der Sauerei stimmt natürlich (und hat mich bisher davon abgeschreckt). Andererseits sind es nur wenige begrenzte Stellen, wo eine Schierung tatsächlich sinnvoll sein könnte.

Ich lass mir das mal durch den Kopf gehen. Danke jedenfalls für den Tip.

» Vllt. auch mal versuchen, bei Ansgar die Teile zu "versilbern", könnte
» Reibung vermindern, weiss aber nicht, wie die Chromschicht das verträgt
» (Verschleiss, abplatzen).

Nach meiner Erfahrung geht die dünne Chromschicht bei mechanischer Beanspruchung sehr schnell ab. Außerdem trägt die Beschichtung ja ein wenig auf (auch wenn sie nur ganz dünn ist), was vermuten lässt, dass der Spielraum zwischen den Zahnrädern noch enger wird und das Problem verschlimmert. Aber das ist jetzt nur Spekulation.

» Vllt. das Zahnrad aus Teflon fräsen, Brickmiller könnte das evtl. Die
» Schnecke ist schwieriger, könnte aber mit Drehmaschine und entspr.
» Werkszeug auch funktionieren.

Uhh ... Soweit möchte ich dann doch nicht gehen.

(Übrigens kann man Teile nicht aus einem Stück Teflon fräsen; das wäre viel zu teuer. Geht also eh nicht.)

» Handfeste Zahlen nicht, aber sofern die ZR Evolventenprofil haben ist die
» Relativbewegung auf der Zahnflanke von zwei ZR nahezu Null, während die
» Wurmflanken auf der Zahnflanke permanent unter 90° Winkel
» entlangscheuern.

Einleuchtend. Das hätte ich mir auch selbst denken können.

» Wenn der Motor abgeraucht ist, kann das aber auch an schlechter Belüftung
» (Eingebaut) und Dauerbetrieb liegen. Müsstest Dir mal noch über ein
» "Kühlkonzept" Gedanken machen... sprich z.B. Einbausituation mit besserer
» Belüftung oder sogar Miefquirl...

Naja, "abgeraucht" war vielleicht übertrieben. Er ist irgendwann stehengeblieben und hat seitdem keinen Mucks mehr von sich gegeben. Möglicherweise ist das eine Art Überlastungsschutz angesprungen, allerdings offenbar kein reversibler.

Viele Grüße
Oliver


inof
06.10.2009, 20:56

Re: Technic-Frage: Zahnräder vs. Schneckenwelle

Hallo Gunther,

» Du könntest ja dieses
»

[image]



Hm. Das habe ich sogar noch aus meiner Kinderzeit herumliegen.
Wäre vielleicht einen Versuch wert.

» und zusätzlich dieses
»

[image]


» Teil verbauen.

Das würde vermutlich nicht in den Platz passen, der mir zur Verfügung steht, weil die Achs-Anschlüsse an ungünstigen Stellen sind. Außerdem vermute ich, dass da ebenfalls eine Schneckenwelle drin ist, was von der Reibung her nicht optimal ist.

» Insgesamt glaube ich aber nicht, daß der Motor wegen dem Schneckengetriebe
» kaputt gegangen ist.
» Das kann eigentlich bei der geringen Belastung nicht passieren, da man mit
» dem Motor wesentlich schwerere Dinge über ein ausgedehnteres
» Schneckengetriebe bewegen kann, und das über einen langen Zeitraum.

Hm. Tja, ich bin da ein bisschen ratlos.
Ich werde die Sache auf jeden Fall nochmal genauer unter die Lupe nehmen.
Danke für die Tips!

Viele Grüße
Oliver


Spider
06.10.2009, 21:41

Re: Technic-Frage: Zahnräder vs. Schneckenwelle

Hallo Oliver,
hier ein paar kurze Tips:
Legozahnräder sind evolvent verzahnt, nur nutzt dieses Wissen hier nichts.
Zum Schmieren hat sich Silikonöl bewährt, ist harz- und säurefrei.
Es gibt auch Silikonfett, das läuft Dir dann nicht an der ganzen Konstruktion herunter. Damit könnte man den, an anderer Stelle vorgeschlagenen Getriebkasten "füllen" (also nicht voll, sondern nur soviel das immer etwas Fett am Eingriff ist).

Als wichtige Maßnahme solltest Du aber den Schwerpunkt Deiner Schüssel checken.
Der liegt idealerweise genau im Zentrum der Drehachse.
Denn das vermindert die Reibkräfte enorm, dann einen Strich Fett, das könnte viel bewirken.


Vielleicht hilft Dir das auch ein wenig weiter.



Gruß

Jens