Verhalten und Belastbarkeit von Metallfaserwerkstoffen bei Zahnrädern

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Hallo

Hab da, angefixt durch den Thread der Huhnholz Bohrmaschine eine Frage zur Selbstschmierung dieser Werkstoffe bzw deren Verhalten gegenüber Stahl wenn nicht sinnvoll geschmiert werden kann.
Meine Frage bezieht sich darauf, dass ein kleines Antriebszahnrad(etwa so groß wie bei der Bohrmaschine) das Gegenzahnrad aus Stahl möglichst wenig abgenutzt wird da dieses nur sehr aufwändig zu tauschen ist.
Als Alternative für das Antriebszahnrad wurde auch schon Messng überlegt.
Die Funktion der beiden ist ein Lenkantrieb der ständig um den Nullpunkt pendelt.

PS
 
Selbstschmierung dieser Werkstoffe bzw deren Verhalten gegenüber Stahl
Aus meiner Praxis im Bereich Hochfrequenz Schleifmaschinen. Sowohl Bosch als auch Fein haben hochtourige "Fingerschleifer" im Programm. Antrieb mit 300Hz = 18000-min. Motordrehzahl.
Zahnrad, Rotor aus Hartgewebe. Gegenrad auf der Schleifspindel Metall = rd. 28000-min.
Kpl. ohne Schmierung. Metallzahnrad meist eher verschlissen als das Hartgeweberad.
 
Was meinst du mit "Metallfaserwerkstoffen"? Die Zahnräder im verlinkten Thread sind aus Hartgewebe = Phenolharz mit Baumwollgewebe. Oder habe ich beim schnellen Durchlesen eine Nebendiskussion übersehen?

Der Effekt, dass der härtere Reibungspartner sich schneller abnutzt, ist nicht ungewöhnlich. Wenn irgendwelche harten Partikel zwischen die beiden Zahnräder kommen, betten sich diese durch den Anpressdruck in das weichere Zahnrad ein. Die Partikel bewegen sich dann nicht mehr relativ zum weichen Zahnrad, weil sie ja im Material fixiert sind. Dort findet also kein Abtrag statt. Sie werden aber bei jeder Umdrehung über die Zahnflanke des härteren Zahnrads abgerollt und wirken dabei wie Schleifkörner.
Der Effekt tritt auch beim Läppen auf. Wenn die Läppscheibe relativ hart ist (Gusseisen), rollen die Körner überwiegend zwischen Läppscheibe und Werkstück. Ist die Läppscheibe weich (Kupfer), findet der Abtrag überwiegend durch veranktertes Korn wie oben beschrieben statt.

Die Langlebigkeit von Hartgewebezahnrädern ist recht gut. Schäden treten gefühlt eher durch Zahnbrüche in Folge von Überlast auf als durch Abnutzung.

Von was für einer Lenkung sprichst du?
 
Dev schrieb:
Was meinst du mit "Metallfaserwerkstoffen"? Die Zahnräder im verlinkten Thread sind aus Hartgewebe = Phenolharz mit Baumwollgewebe.

Äh, ja.
Metallfaserwerkstoff und "Zahnradpaarung Metall - Faserwerkstoff" sind verscheidene Begrifflichkeiten! :oops: :crazy:
Da ist in der Tat von Phenolharz o.ä. die Rede. Umgangssprachlich Pertitex.

Um deine Fragen dennoch zu beantworten:
Es handelt sich um den Lenkantrieb eines einen Radnabenantriebes bei dem ein antreibendes Stahlzahnrad(ca9cm) einen Zahnkranz mit etwa 30cm Durchmesser antreibt. Momentan ist es so, dass der Zahnkranz sich abnutzt und das Ritzel des Antriebes weitgehend heile bleibt. Das Ritzel wäre im Gegensatz zum Zahnkranz easy zu tauschen. Wenn das FTF mal aufgebockt ist 15min. Der Zahnkranz dauert 3-4 Stunden. Vom Kaufpreis mal ganz abgesehen. An der schlechten Regelung können wir momentan nichts ändern da dies an anderen Stellen zu Problemen führt. Wenn jedenfalls beginnender Verschleiß zu sehen ist verstärkt dies natürlich wiederum die Regelprobleme weil dann eine zusätzliche Totzeit den Regler veräppelt.
Hier ein paar Bilder von der Situation.
Im eingebauten Zustand ist das schlecht zu fozografieren.
threema-20210118-012724-3c1f6e91640c13e1.jpg
threema-20210118-013314-4b3c4b60e86ba838.jpg
threema-20210118-012727-6a3c4f242f280325.jpg

PS
 
wie auf dem letzten Foto zu sehen ist das Tragbild nicht sehr gut und müsste eingestellt werden, falls möglich. Besser wäre Schrägverzahnung mit entsprechender Schmierung.
 
Hallo Alfred

Danke für den Hinweis. Leider ist an der Konstruktion keine Einstellmöglichkeit vorgesehen.
Was mir aber, aufgrund deines Hinweises auffällt ist, dass das Tragbild links und rechts unterschiedlich ist! Da ist womöglich die Konstruktion mit dem 6mm Blech zu schwach ausgelegt.
Man sieht aber auch, dass sich der Bereich in dem sich der Verschleiß abspielt nur auf wenige Zähne beschränkt. Dort aber mittlerweile teilweise verheerend ist. In Summe betrifft es am Ende doch beide Flanken. Wenn das nur ein paar wenige Fahrzeuge wären... Und wie schon angesprochen. Wenn der Verschleiß wenigstens am kleinen Zahnrad wäre.

PS
 
wenn es ein Lenkantrieb ist dann bleibt die Stellung z.B. beim Geradeausfahren die mehr belastet ist, hier können auch Schläge von Straßenunebenheiten auf die Zahnräder wirken, also nicht durch die aktive Lenkbewegung. Dies würde auch erklären warum einzelne Zähne so verschlissen sind. Geht es hier um Stapler, Hochregal?
 
Alfred schrieb:
Geht es hier um Stapler, Hochregal?
Es handelt sich um FTS-Fahrzeuge die mit bis zu 2t schweren Ladungsträgern ein Hochregallager ver- und entsorgen.
Die Fahzeuge selber selber sind ca 2,5x2,1x0,6m groß, wiegen leer 2,5t und haben vorne und hinten je einen Antrieb eingebaut welche sowohl im dreirad- als auch im parallelbetrieb gesteuert werden.

PS
 
powersupply schrieb:
Es handelt sich um FTS-Fahrzeuge
Das schließt Verlustschmierung auch kategorisch aus. Fließfett auf dem Fahrweg ist eher unerwünscht.


mfg JAU
 
Thema: Verhalten und Belastbarkeit von Metallfaserwerkstoffen bei Zahnrädern
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