_raptor_
06.09.2022, 14:34

Welche Übersetzung ergibt das?

Hi, ich arbeite zurzeit an einem RC-Car und hänge gerade an dem Höhenunterschied zwischen Motor und hinterem Differential fest. Ich hab mich für Zahnräder fürs Ausgleichen des Höhenunterschieds entschieden, da die Lego-Kardangelenke brechen, da die Motoren zu viel Leistung haben... Nun habe ich die auf dem Bild zu sehende Konstruktion, bin aber nicht sicher welche Übersetzung das ergibt. Es soll 1:1 sein, aber was es wirklich ist weiß ich nicht. Kann mir jemand halfen?

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Lok24
06.09.2022, 14:37

Als Antwort auf den Beitrag von _raptor_

Editiert von
Lok24
06.09.2022, 14:38

+1Re: Welche Übersetzung ergibt das?

_raptor_ hat geschrieben:

Es soll 1:1 sein, aber was es wirklich ist weiß ich nicht.


Vorne die zwei 40er und das 8er dazwischen? Das macht 1:5 hin und wieder zurück, also 1:1.
Wie Du gewünscht und vermutet hast.



_raptor_ gefällt das


Seeteddy
06.09.2022, 18:31

Als Antwort auf den Beitrag von _raptor_

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Hi,

natürlich ist die Gesamtübersetzung 1:1, aber es gibt noch etwas Interessantes, was mir dabei aufgefallen ist.

Wenn du für die Ab- und Antriebsseite jeweils ein 8er Zahnrad verwendest - und ein Großes in der Mitte - erhältst du ebenso eine Übersetzung von 1:1; allerdings mit 2 Vorteilen:
1.) Das mittlere Zahnrad erzeugt etwas weniger Reibungsverlust, weil es sich nicht so schnell im Kunststofflager drehen muss (macht auch weniger Lärm).
2.) Das Getriebe benötigt weniger Platz in der Höhe (bzw. in der Breite, wenn man das Handyfoto gekippt hochlädt ).

kreative Grüße
Klaus


In Internetforen wimmelt es nur so von fehlerhaften Zitaten.

Johann Wolfgang von Goethe


Micha2
06.09.2022, 20:16

Als Antwort auf den Beitrag von Seeteddy

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Sehr guter Tipp.

Alternativ könnte man auch 2 beliebige Zahnräder nehmen (mindestens aber 16er) und eine Kette. Wäre vielleicht noch nen Tick kleiner - aber keine Ahnung, ob das mehr oder weniger Reibung und Geräusch ist.



Seeteddy
06.09.2022, 20:51

Als Antwort auf den Beitrag von Micha2

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

LLF,

Ich fürchte, dass ein Kettenantrieb mehr Reibung hat - und bei höherem Drehmoment reißen die Kettenglieder auch mal auseinander.
Noch günstiger wäre es, wenn man drei gleich große Zahnräder nimmt, dann wetzen sich die kleinen 8er nicht so schnell ab.
Bei einem kraftvollen Antrieb für ein schwereres Fahrzeug, würde ich ohnehin die neuen, dickeren Zahnräder verwenden, damit das nicht so sehr aufs Material geht.

kreative Grüße
Klaus


In Internetforen wimmelt es nur so von fehlerhaften Zitaten.

Johann Wolfgang von Goethe


Micha2
06.09.2022, 22:50

Als Antwort auf den Beitrag von Seeteddy

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Seeteddy hat geschrieben:

Bei einem kraftvollen Antrieb für ein schwereres Fahrzeug, würde ich ohnehin die neuen, dickeren Zahnräder verwenden, damit das nicht so sehr aufs Material geht.


Ich würde vor allem einen viel direkteren Antriebsstrang mit möglichst wenigen Zahnrädern etc. im Übertragungsweg bauen.
Was man da auf dem Bild sieht scheint mir etwas umständlich - aber ich kenne ja die baulichen Zwänge nicht.



Technix
06.09.2022, 23:41

Als Antwort auf den Beitrag von _raptor_

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Moin.
Die Drehzahl erst massiv erhöhen
um sie dann wieder zu reduzieren
bedeutet immer Kraftverlust.

Welche Kardangelenke haste denn genommen?

Evtl. drehste den Motor um und baust ihn hochkannt ein,
da sollte die Welle direkt passen.

Tschüß
Technix


"Jedes Set ist ein MINDSTORMS®-Ergänzungsset."
carpe noctem!
Denn Nachts ist das Grün dunkel.
Dunkelgrün ist die Farbe der pessimistischen Hoffer.


rgbs
08.09.2022, 02:12

Als Antwort auf den Beitrag von Seeteddy

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Seeteddy hat geschrieben:


1.) Das mittlere Zahnrad erzeugt etwas weniger Reibungsverlust, weil es sich nicht so schnell im Kunststofflager drehen muss (macht auch weniger Lärm).

Für Gleitreibung zwischen Festkörpern gilt:

Reibungskraft = Reibungskoeffizient * Normalkraft

Das weder die Relativgeschwindigkeit der Körper, noch die Größe der Berührungsfläche eine Rolle spielt hat schon Leonardo da Vinci herausgefunden.
Und ein Herr Stribeck hat 1902 veröffentlicht, dass bei geschmierten Lagern eine höhere Geschwindigkeit für kleinere Reibungskräfte sorgt.

Gruß
R.G.



rgbs
08.09.2022, 03:06

Als Antwort auf den Beitrag von Technix

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Technix hat geschrieben:


Die Drehzahl erst massiv erhöhen
um sie dann wieder zu reduzieren
bedeutet immer Kraftverlust.

Für den "Kraftverlust" eines Getriebes spielt das Übersetzungsverhältnis keine Rolle, da der Energieerhaltungssatz auch in der Mechanik gilt.

Gruß
R.G.



tastenmann
08.09.2022, 11:07

Als Antwort auf den Beitrag von rgbs

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

rgbs hat geschrieben:

Technix hat geschrieben:

Die Drehzahl erst massiv erhöhen
um sie dann wieder zu reduzieren
bedeutet immer Kraftverlust.

Für den "Kraftverlust" eines Getriebes spielt das Übersetzungsverhältnis keine Rolle, da der Energieerhaltungssatz auch in der Mechanik gilt.

Gruß
R.G.


Hallo,

"Kraftverlust" ist auch das falsche Wort.
Es geht um den Wirkungsgrad.

Der Wirkungsgrad pro Eingriffsstelle (Welle) bei Geradverzahnung reduziert sich je nach Oberfläche der Zahnflanken und der Lagerung der Welle (Wälzlager, Schmierung).
Wir haben bei Lego keine besonderen Gleitlager und keine Schmierung. Nehmen wir von Zahnrad 1 auf 2 einen Wirkungsgrad von 0,96 an (und das ist vielleicht schon zu hoch gegriffen) und denselben Wert noch einmal von Zahnrad 2 auf 3, haben wir einen Gesamtwirkungsgrad für das dargstellte Getriebe von 0,96*0,96 = 0,92.

Insofern kein Kraftverlust, aber eine Verlustleistung durch die Bauweise des Getriebes.

Gruß
Tastenmann


Mehr Fotos gibt es auf Flickr
und auf Instagram


Seeteddy
08.09.2022, 11:26

Als Antwort auf den Beitrag von rgbs

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Hallo rgbs,
rgbs hat geschrieben:

Seeteddy hat geschrieben:

1.) Das mittlere Zahnrad erzeugt etwas weniger Reibungsverlust, weil es sich nicht so schnell im Kunststofflager drehen muss (macht auch weniger Lärm).

Für Gleitreibung zwischen Festkörpern gilt:
Reibungskraft = Reibungskoeffizient * Normalkraft

Das weder die Relativgeschwindigkeit der Körper, noch die Größe der Berührungsfläche eine Rolle spielt hat schon Leonardo da Vinci herausgefunden.
Und ein Herr Stribeck hat 1902 veröffentlicht, dass bei geschmierten Lagern eine höhere Geschwindigkeit für kleinere Reibungskräfte sorgt.

ich sehe zwischen beiden Aussagen keinen Widerspruch. Selbstverständlich kann die Reibungskraft bei höheren Drehzahlen geringer sein; da aber der Verlust (Leistung = Kraft mal Geschwindigkeit) im Idealfall gleich bleibt, gehen die Überlegungen in eine andere Richtung. Wir haben hier LEGO, das heißt ungeschmierte Lager mit reichlich Toleranz. die können bei höheren Drehzahlen ganz schön herum eiern und unnötig viel Wärme (= Verlustleistung = Abnutzung) erzeugen.

Insgesamt ist eine 1:1 Übersetzung bei Getrieben immer ein Verlustgeschäft, da wäre es ratsam nach besseren Lösungen Ausschau zu halten.
Aber solange der Fragesteller (raptor) hier kein Feedback gibt und der Anwendungsfall unklar bleibt, ist es müsig hier nach weiteren Optimierungen zu suchen.

Interessanterweise hat Dr. Ferdinand Porsche schon vor 120 Jahren das optimale Elektroauto entwickelt, zumindest Antriebsseitig. Jedes Rad besitzt einen eigenen Nabenmotor.
Dadurch fällt jede Menge an verlustbringendem Gedöns im Antriebsstrang weg. Man braucht weder Kardanwelle, Getriebe, Differential, Kupplung, usw. ...
Durch die Charakteristik des Elektromotors stellt sich von ganz alleine ein Ausgleich, zwischen Drehzahl, Drehmoment, Spannung und Stromaufnahme ein.
Der Nachteil des E-Autos vor 120 Jahren war der gleiche, wie bei den modernen Modellen: Höheres Gewicht durch die schwere Batterie und vergleichsweise geringe Reichweite.

kreative Grüße
Klaus


In Internetforen wimmelt es nur so von fehlerhaften Zitaten.

Johann Wolfgang von Goethe


rgbs
08.09.2022, 12:02

Als Antwort auf den Beitrag von Seeteddy

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Seeteddy hat geschrieben:

Jedes Rad besitzt einen eigenen Nabenmotor.
Dadurch fällt jede Menge an verlustbringendem Gedöns im Antriebsstrang weg. Man braucht weder Kardanwelle, Getriebe, Differential, Kupplung, usw. ...
Durch die Charakteristik des Elektromotors stellt sich von ganz alleine ein Ausgleich, zwischen Drehzahl, Drehmoment, Spannung und Stromaufnahme ein.

Die Sache mit M*ω = U*I.
Fakt ist aber, dass es bei E-Maschinen so Sachen wie Widerstands - und Magnetisierungsverluste gibt.
Schwund hat man immer.

Gruß
R.G.



Lok24
08.09.2022, 12:17

Als Antwort auf den Beitrag von Seeteddy

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Seeteddy hat geschrieben:

Aber solange der Fragesteller (raptor) hier kein Feedback gibt und der Anwendungsfall unklar bleibt, ist es müsig hier nach weiteren Optimierungen zu suchen.

Moin Klaus, ich habe das so gelesen: Differential und Motorwelle liegen auf unterschiedlichen Höhen.
So lese ich auch das Bild.
Aber warum man nicht einfach probiert wie es fährt? Das weiß ich leider auch nicht



Popider
10.09.2022, 08:55

Als Antwort auf den Beitrag von _raptor_

Re: Welche Übersetzung ergibt das?

Hallo raptor,

ich sehe noch ein anderes Problem:
Du hast 2 Buggy-Motoren direkt hintereinander verbaut und diese verdreht zueinander. Ist die Antriebswelle durch beide Motoren? Denn damit hast du unterschiedliche Geschwindigkeiten auf einer Welle. Ein Ausgang hat mehr Drehzahl und der andere mehr Drehmoment. Ich denke mal, dass wird den Motoren nicht helfen.

Gruß
Clemens


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