Axialsicherung von Kugellagern

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Geschrieben von Werner am 09. Juni 2021 23:48:34:

Liebe Expertengemeinde,

ich habe Fragen zu Kugellagern.

Mein kleines Flugzeug hat einen Motor mit Riemenuntersetzung und die Nabe, auf der der Propeller sitzt, ist mit zwei Kugellagern gelagert. Es sind Standardlager 6004 und 6005, aus meiner Sicht reichlich dimensioniert.

Da ich auf Zahnriementrieb umbauen will, drehe ich die Nabe neu aus einem Rohling, den mir der Riemenradhersteller gemacht hat.

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Das Lager ist neu gekauft und paßt relativ gut. Es ist mit der alten Drehbank nicht so leicht, auf tausendstel zu drehen. Kurz gesagt, man kann das Lager von Hand reinschieben und wieder rausziehen, aber es wackelt nicht.

Wir schauen auf die Vorderseite, wo der Propeller mit 6 Schrauben angeschraubt wird. Das Lager ist wieder ausgebaut, um nicht in den Spänehagel der weiteren Bearbeitung zu kommen.

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Um den Riemen spannen zu können, sitzt die Nabe auf einem Exzenter, den ich beibehalten werde. Hier ein Screenshot im doppelten Sinne. Man sieht, dass das vordere Lager (rechts) etwas kleiner ist, als das rückseitige.

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Im Zusammenbau sieht das ganze im Original folgerndermaßen aus:

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So, nun kommts, der Hersteller hat die Lager folgendermaßen angeordnet:

Das vordere Lager wurde von hinten bis zum Anschlag eingeschoben, aber nicht gegen Zurückrutschen gesichert. Zumindest ist nichts erkennbar, die Lager selbst sitzen derart fest in der Nabe, dass ich sie nicht mit Gewalt rausprügeln will. Den Exzenter mußte ich schon wirklich kräftig durchschlagen, damit er kam.

Auf dem Exzenter ist das vordere Lager mit einem Ring gesichert. Das hintere mit dem größeren Durchmesser ist von hinten eingeschoben gegen einen Anschlag und dann mit einem Innenring gesichert.

Nun sehe ich das so, dass theoretisch der Propellerzug (nach rechts) die Nabe nach vorn schieben könnte, wobei das vordere Lager auf dem Exzenter verbleibt und die Nabe drüber rutscht während das hintere Lager auf dem Exzenter so weit nach vorn rutscht, bis es von seiner Auflage runterspringt und ca. 1 mm Spiel hat. Die Lager sitzen wirklich sehr fest und er Propellerzug liegt mit ca. 75 kg (pardon 750 Newton) nicht aufregend hoch. Daher braucht man wohl nichts zu befürchten.

Mein Problem ist aber, wenn ich das so nachbaue, bekomme ich die Preßpassungen nicht hin und irgendwie widerstrebt mir auch das Konzept. Ich habe daher eine andere Art der Montage und Sicherung vorgesehen:

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Ich will also das vordere Lager von vorne einsetzen und das hintere von hinten. Vorne kommt der Ring wieder auf den Exzenter, aber der hintere Innenring ergibt für mich überhaupt keinen Sinn, weil das Lager sowieso nicht über den Bund des Exzenters zurück rutschen kann. Ich will diesen Ring also einfach weglassen.

Als Passung werden ich außen eine halbwegs gute Gleitpassung versuchen zu realisieren, während die Passungen auf dem Exzenter so bleiben, als schon recht schwer gehen.

Die Kugellager dürfen auch axial belastet werden, ich habe lange gesucht, wie stark eigentlich, aber es sieht gut aus. Nicht ganz geheuer ist mir die Sicherung mit dem Innenring. Die Flächenpressung geht zwar noch in Ordnung, aber ich habe das so noch nie gemacht.


Meine Fragen nun:

1. Habe ich einen Denkfehler im Konzept ?

2. Wieviel Luft sollte man lassen, damit die Lager sich nicht gegenseitig axial belasten? Reicht etwas Spiel nach Gefühl, i.e., wenn der Sicherungsring drauf geht, ist alles gut ??

3. Nach meiner Kenntnis (die nicht ausreichend ist) setzt man Kugellager entweder innen oder außen fest und läßt auf der anderen Seite jeweilig eine Gleitpassung. Was ist, wenn beide Ringe Preßpassung haben? Kann dann durch Dehnung/Schrumpfung der Lagerringe das Laufspiel zu klein werden und die Lager kaputt gehen?.

Die alten Lager habe ich auch deshalb in der alten Nabe belassen, damit ich wieder zurückrudern kann, wenn das AUS zum Zahnriementrieb kommen sollte.


Bin dankbar für Input

Werner

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