Kugellager und Achse verbinden.. aber wie mit "Hausmitt

[jcrypter]

Hi,

ich bin jetzt an einer Stelle an der ich in meinen Planungen für meinen ersten Roboter nicht weiterkomme.

Es mangelt da an der Erfahrung im Umgang mit Kugellagern.

Der Roboter wird über eine Art "Kopf" verfügen, dieser soll um 360° drehbar sein.
Dafür wollte ich eine Achse mit zwei Kugellager führen und über ein Zahnrad und einen Motor antreiben.
Auf der Achse wird etwas Gewicht lasten, wieviel kann ich noch nicht sagen, aber es wäre mir wichtig, das es ein bisschen was aushält.

Meine Frage ist jetzt, wie bekomme ich die Achse durch die Kugellager, so dass das eine feste Verbindung ist?

Ich habe da keinerlei Erfahrung.

Vielleicht habt ihr da ja Tipps :)

Danke für eure Mühe!

Crypi

[pyr0skull]

Das ist in der Theorie eigentlich ziemlich einfach. Lager und Welle haben in den meisten Fällen eine Passung (da gibt es Werte für - mein Tabellenbuch liegt aber zuhause). Die Welle muss also irgendwie ins Lager rein, normalerweise wird die Welle gekühlt, das Lager erhitzt und anschließend die Welle eingepresst. Was du versuchen könntest: Wenn du keine allzu heftige Passung hast, Lager in den Ofen, Welle in den Schnee. Mit sanfter Gewalt (KEIN Hammer) versuchen einzupressen. Wenn das nicht klappt: alles vorbereiten und in einer Werkstatt fragen, ob die dir das grad pressen können, wenn du denen was in die Kaffeekasse legst.

Andere Möglichkeit ohne Passung wäre einkleben, damit hab ich selber aber keine Erfahrung.

[jcrypter]

Hab leider keinen Ofen :)... oder meinst du Backofen?... hmmm..
Und was mach ich im Sommer wenn gerade kein Schnee liegt? ;)
Nein, schon klar, das Prinzip habe ich verstanden und darüber hatte ich auch gelesen.


Das mit dem Backofen hatte ich nicht bedacht.
Geht das so ganz gut?
Also die Kombination Ofen und Eisfach z.B.

Sagen wir mal meine Achse wäre 5mm stark, was bräuchte ich da für ein Kugellager?
Also was für einen Innendurchmesser sollte das haben?

Wo kann man Kugellager in der Größenordnung beziehen?

Gibt es Halterungen mit denen man das Kugellager als solches befestigen(verschrauben) kann?

Danke für deine schnelle Reaktion!

Crypi

[ranke]

Man darf auch einigermaßen gewaltsam sein, wenn man es richtig macht. Man muß darauf achten, daß die Preßkraft nur auf den Innenring des Lagers aufgebracht wird (also nicht über die Kugeln übertragen wird). Dafür ist es gut, wenn man als Drückwerkzeug ein kurzes Stück Rohr oder eine große Schraubenmutter hat, der Innendurchmesser sollte etwas größer sein als der Wellendurchmesser und die Enden möglichst rechtwinklig, sonst verkantet das Ganze. Man kann zum Pressen ganz gut einen Schraubstock gebrauchen.
Wenn man als Welle ein Rohr verwenden kann, muß die Passung nicht so genau sein, weil das Rohr federt, je dünnwandiger das Rohr ist, desto besser ist die Federwirkung. Ich habe ganz gute Erfahrung gemacht mit Messingrohr (Baumarkt) als Welle. Das kann man gut mit dem Schraubstock aufpressen und läßt sich mit der Hand nicht mehr abziehen. Erwärmen oder Abkühlen ist dabei nicht notwendig.

[Klingon77]

hi,

um die Lager auf die Welle zu "schrumpfen"; also durch erwärmen des Lagers und kühlen der Welle zu verbinden muß die Welle und das Lager im 1/100mm Bereich genau gefertigt sein.


Kleben geht auch recht gut; das habe ich schon mehrfach gemacht.

http://klingon77.roboterbastler.de/Hexa-Bot-fuer-Zwieback/Seite06/Seite-06.html

Im oberen Foto links erkennst Du den Metallkleber von Conrad.
Dabei kann der Klebespalt bis zu 0,1mm groß sein.

Welche Last die Klebeverbindung aushält hängt aber auch sehr stark von der Belastungsrichtung der Klebeverbindung ab.




Eine andere Möglichkeit, wenn es nicht so "hochgenau" sein muß besteht darin als Achse eine passende Gewindestange zu verwenden.
Das/die Lager kann man dann einfach zuwischen zwei Muttern spannen und somit fixieren.

Die Muttern mit Unterlegscheiben sollten dabei den Außenring des Lagers natürlich nicht berühren.

Die Muttern kann man dann mit einem Tropfen Sicherungslack versehen oder mit einer Kontermutter sichern.

Möchtest Du aus optischen Gründen keine Gewindestange als Achse kannst Du noch eine passende Hülse aus Alu-Rohr darüber schieben.


Evtl. wäre eine kleine Skizze, und eine etwas genauere Beschreibung der Lagerung und der Last hilfreich.

liebe Grüße,

Klingon77

[jcrypter]

Hmm das mit dem Messingrohr wäre zumindest einen Versuch wert.

Und die Idee mit der Gewindestange find ich gut.
Eine Kontermutter ist das gleich wie ein Sicherungsmutter(ich glaub die haben eine Verjüngung aus Kunststoff im/hinterm Gewinde) ? Also eine, die sich nur sehr schwer drehen lässt?

Die Kraft wird nur von oben also in längsrichtung der Achse wirken. Also ist das mit der Gewindestange vielleicht die beste Idee.

Hat jemand einen Tipp wo man Kugellager und Halterungen dafür bekommt? Bei Conrad?

Crypi

[Klingon77]

hi,

Kugellager bekommst Du hier:

http://stores.ebay.de/Tusneldas-Kugellager-Shop

Dort habe ich schon öfter bestellt; hat immer gut funktioniert.

Kauf Dir die Lager in "ZZ" - Ausführung.
Dann haben sie beidseits eine Abdeckscheibe aus Metall, welche vor grober Verschmutzung schützt.


Die von Dir beschriebenen Muttern sind sog. Sicherungsmuttern.
Sie dürfen nur einmal verwendet werden.

Wenn der Platz reicht wäre evtl. eine zweite (flache) Kontermutter besser, da man sie beliebig oft lösen und wieder festziehen kann.

Halterungen bekommst Du bei Conrad.


Falls der Durchmesser der Gewindestange zu klein ist und das Ganze nachher etwas schwer läuft kannst du um die Gewindestange noch ein dünnes Blech (ca. 0,1mm dick) wickeln und diese zusammen mit der Gewindestange in das Lager einführen. Dann wird die Stange besser zentriert.
Die Gewindestange muß natürlich gerade sein.


liebe Grüße,

Klingon77

[jeffrey]

hallo,
wenn das ganze senkrecht steht, was ich aus der beschreibung vermute, dann reicht es doch die achse oberhalb vom kugellager zu verdicken, um ein durchrutschen zu verhindern.
mfg jeffrey

[pyr0skull]

Hab leider keinen Ofen :)... oder meinst du Backofen?... hmmm..
Und was mach ich im Sommer wenn gerade kein Schnee liegt? ;)

Also wir haben das mit einem Induktionsheizgerät gemacht, das wird aber für Privatpersonen finanziell nicht lohnen.. Deshalb der Ofen ;) Backofen würde ja theoretisch ausreichen, ich würde mir dann anschließend aber keine Pizza mehr darin machen.. Eventuell hast du aber auch einen alten Ofen, den du dafür missbrauchen könntest. Wenn du keinen Schnee zur Verfügung hast (der Vorschlag kam, weils bei uns gerade verdammt kalt ist), sollte es auch ein handelsübliches Gefrierfach tun. Flüssigen Stickstoff hast du vermutlich nicht :D

Wurfpassungen mit 0,1mm Zwischenraum sollten allerdings im Hobbybereich auch kein Problem darstellen. Bei einer Gewindestange weiß ich allerdings nicht, ob das das den Rundlauf negativ beeinflusst - wobei das bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten aber vermutlich irrelevant ist.

[jcrypter]

Du meinst der Ofen ist danach nicht mehr für Lebensmittel geeignet? Wieso? Verdampft das Schmiermittel und setzt sich im Ofen wieder ab?
Das wär ja tatsächlich nicht so lecker.
Wegen Stickstoff kann ich ja mal bei der Rinderbesamungsstelle hier in der Gegend vorbei fahren.. die nutzen das Zeug ;)

Die Bezeichnungen sind da ja ganz schön verwirrend.. Ich hab jetzt durch ausprobieren etwas gefunden was ganz gut aussieht.

http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=120335186962&_trksid=p3907.m32&_trkparms=tab%3DWatching

Und beim C gibts die Halterungen dafür? Wonach muss ich da suchen?
Finde da nichts, das nach einem Gehäuse oder Halterung aussieht.

Crypi

[Tuxy]

Lagerflansch nennen die sich.

z.b. LAGERFLANSCH 16
Artikel-Nr.: 216011 - LN

hab allerdings keine mit D=10mm gefunden.

[i_make_it]

Normale Rillenkugellager sind für Radialkräfte und geringe Achsialkräfte ausgelegt.
Wenn deine Hauptbelastungsrichtung Achsial ist solltest du Schrägkugellager oder Achsiallager verwenden, bei sehr hohen Achsialkräften und zusätzlichen Radialkräften auch Kegelrollenlager.
Alles eine Frege der Dimensionen.
Standartlager sind alle auf System Einheitswelle "gebohrt".
Siehe : http://de.wikipedia.org/wiki/DIN_7157

Zu den verschiedenen Lagern siehe : http://de.wikipedia.org/wiki/Kugellager

Bei kleinen Kräften muß das Lager nicht zwingend auf die welle gepresst werden. ein schwerer Schiebesitz geht auch.
Bei Achsialkräften, sollte die Welle allerdings eine Schulter haben an der das Lager anliegt, damit ein Formschluß vorhanden ist sonst wandert dir die Welle selbst bei einer Presspassung aus.
Und wenn die Presspassung zu stark ist, klemmt das Lager.

[jcrypter]

hmm ok.

Danke für den Suchbegriff!


Vielleicht gehe ich auch einfach mal beim C vorbei und guck mir die Sachen vor Ort an.

Ich danke euch für eure Tipps!
Zumindest glaube ich, dass ich jetzt ein bisschen weiter überlegen kann ohne Angst haben zu müssen, dass es am ende daran scheitert :)

Danke für eure Mühe!

Crypi

[Besserwessi]

Das Lager heiß machen geht nur bei offenen Lagern, die man danach erst schmiert. So fest wird man hier das Lager nicht draufschieben müssen.
Wenn man eine gewindestange nimmt kann man als Zwischenlage sogar einfach Aluminiumfolie nehmen. Über die Menge der Folie kriegt man das einigermaßen fest.

Für die Belastung in Axialer Richtung wäre eine Schrägkugellager besser. Allerdings bleibt das eine Abwägung zwischen einem kleinen Lager mit schrägen bahnen oder einem größeren Standardlager. Die Schräglager sind oft deutlich tuerer und schwerer zu bekommen.

[jcrypter]

hmm ich seh schon... doch nochn größeres Thema als ich dachte.

Na gut, welches Lager genau werd ich mir überlegen wenn ich da angekommen bin.

Aber gut zu wissen, dass es mit der Gewindestange einigermaßen funktionieren könnte.

Ok, also scheidet die Ofen-methode definitv aus :)

[ähM_Key]

Normale Rillenkugellager sind für Radialkräfte und geringe Achsialkräfte ausgelegt.
Wenn deine Hauptbelastungsrichtung Achsial ist solltest du Schrägkugellager oder Achsiallager verwenden

Normaler Weise ja, aber wenn man entsprechend dimensioniert ist das kein Problem. Radialrillenkugellager sind im Gegensatz zu den anderen auch leicher erhältlich und billiger. Die nötige Lebensdauer wird sich im nicht industriellen Einsatz sicher auch in Grenzen halten.

Wenn keine axial spielfreie Verbindung nötig ist, kann man auch Sicherungsbleche Verwenden, die in eine gedrehte (Problem?) Nut kommen:
http://www.abload.de/thumb/zwischenablage-1m9y1.jpg (http://www.abload.de/img/zwischenablage-1de56.jpg)

@klingon: 2Z nicht ZZ...zumindest kenn ich's von GRW so..

[Klingon77]

hi ähM_Key,

magst Recht haben mit der Bezeichnung.
Zu Zeiten meiner Ausbildung war es noch "ZZ" und in den letzten Jahren sah ich auch 2Z.
Mitunter auch alles schön durcheinander.

Beide Bezeichnungen sagen natürlich das Gleiche.
Ich glaube, da muß ich mich mal langsam umgewöhnen... :-b :mrgreen:


Drehen geht bei @jcrypter: wohl nicht.
Überschrift: "..mit Hausmitteln".

Sonst hätte ich natürlich eine andere Lösung vorgeschlagen.

Die Gewindestange hat den Vorteil, daß man den Kopf oben aufschrauben kann und diesen ggf. ebenfalls mit einer Kontermutter fixieren kann.

Ein Zahnrad (zum Antrieb) mit 4mm Bohrung kann man auf 4,2mm aufbohren und mit M5 Gewinde versehen.
Dann passt es auch auf die Gewindestange und kann gekontert werden.

Das ist natürlich alles nicht "optimal"; ist schon klar.
Aber mit "Hausmitteln" machbar und es sollte bei sorgfältiger Fertigung auch funktionieren.

liebe Grüße,

Klingon77

[jcrypter]

Guten Morgen,

ich werds herausfinden ;)

Danke für all eure Hilfe!

Crypi

[Klingon77]

hi,


wenn Du es gebaut hast könntest Du ggf. ein paar Fotos und eine kurze Beschreibung für´s Forum anfertigen?

Das wäre sicherlich auch für andere interessant.

liebe Grüße,

Klingon77

[jcrypter]

Hi,

das habe ich vor!
Aber das wird noch ein bisschen dauern.
Hab das "Drum herum" erstmal aus Pappe gebastelt. Nur zum gucken ob es so funktioniert. Bis jetzt sieht es ganz gut aus :)


Ich werde die Egbernisse hier zeigen, sobald etwas bei rausgekommen ist :)

Gruß,
Crypi

[nikolaus10]

Wenn du es preiswert haben willst und die Dimensionen einigermassen stimmen nimm ein altes Vorderrad vom Fahrad.
Speichen entferenen und daran deinen Kopf befestigen.
Das haelt schon einiges aus.

MFG