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Tom

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Tom

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Beitrag 7640843 , Materialpaarung in Getriebestufen [Alter Beitrag16. August 2017 um 10:57]

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Hallo zusammen,

das Thema hat nicht wirklich was mit Raketen zu tun, aber ich bin mir sicher dass ihr mir helfen könnt
und hab da als "Stromer" mal eine Frage an die Metaller / Werkstoffkundler...

In den meisten Modellhubschraubern ist die Getriebestufe in Stahl (Motor) Kunststoff (Rotorwelle) ausgeführt. Warum auch immer.
(Die Frage des Gewichts der Getriebestufe möchte ich völlig ausser acht lassen)

Jetzt kam im Bekanntenkreis die Diskussion auf, man könne doch grundsätzlich statt Kunststoff auch Metall einsetzen. Vorrausgesetzt das Zahnflankenspiel ist sauber eingestellt, die Zahnräder eiern nicht etc.. sollte das soch problemlos möglich sein ?

Einwände kamen in Richtung Gleitverhalten zwischen den Zähnen bei Metall/Metall oder Kunststoff/ Metall.

Ebenso die Modulgröße wurde diskutiert.
Modul 1 in Kunststoff wäre nicht so "anfällig" für Karies wie bspw. Modul 0,5

Dann zum Material, einerseits, Stahl auf Stahl, bzw hochfestes Alu (HZR) und Stahl (Motor). Ich dachte hier dass dies die selben "Probleme" bzw. das selbe Verhalten ähnlich Kunsttoff / Stahl Paarung mit sich bringt und Stahl / Stahl die bessere Wahl wäre.

Klar es kommt natürlich auch immer auf die zu übrtragende Leistung an und man kann das sicherlich nicht pauschalieren. Aber nehmen wir als Hausnumer doch einfach mal 20 kg Heligewicht und 5kW Antriebsleistung um eine Größenordnung des Getriebes anzunehmen.

Lange Rede kurzer Sinn...

Welche Paarung würde eurer Meinung / Erfahrung hier eher passen ?
Stahl (Motor) / hochfestes Alu (HZR) oder eher Stahl / Stahl ?

Grüße
Tom
schmidi093

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Beitrag 7640844 [Alter Beitrag16. August 2017 um 12:51]

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Hallo Tom,

bei gleichem Werkstoff und ungehärteten Zahnflanken sind Zahnradpaarungen mit gleicher Härte aufgrund der Fressgefahr zu vermeiden.

Bei Gusseisen und gehärteten + geschliffenen Zahnflanken, besteht das Problem nicht mehr. Auch Paarungen aus gehärtetem und ungehärtetem Metall sind nicht mehr betroffen da das ungehärtete Rad aufgrund der Kaltverfestigung durch das ständige Überrollen fester wird (Aluminiumlegierungen zeigen im Allgemeinen ausgeprägte Kaltverfestigungserscheinungen).

Ritzel sollten wenn möglich aus einem festeren Werkstoff sein als das Großrad (höhere Belastung des Zahnfußes)

Neben dem Nachweis für Zahnfußtragfähigkeit, welche in erster Linie von der Festigkeit der Materialien abhängt, muss auch ein Nachweis auf Grübchentragfähigkeit (Grübchenbildunng ist auch als Pitting oder "Karies" bekannt) gemacht werden. Letzterer beruht auf der Hertzschen Pressung und vergleicht die auftretende Flankenpressung mit der zulässigen Flankentragfähigkeit.
Dokumentiert sind die Nachweise z.B. in "Roloff/Matek Maschinenelemente". Im zugehörigen Tabellenbuch finden sich die Materialkennwerte für verschiedene Stähle.

Ich würde wahrscheinlich ein gehärtetes Stahlritzel und ein Großrad aus einer Aluminiumknetlegierung oder ungehärtetem Stahl verwenden. Wie breit die Zähne sein müssen und wie groß das Modul sein muss kann dann nur ordentlich mit einem Festigkeitsnachweis bestimmt werden (siehe Roloff/Matek).

Zu Kunstoff kann ich leider keine Aussage machen. Mein Werkstoffkundeprofessor meinte immer "Wer Kunstoff kennt nimmt Stahl"

Viele Grüße
Thomas



Geändert von schmidi093 am 16. August 2017 um 12:52

Tom

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Tom

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Beitrag 7640848 [Alter Beitrag16. August 2017 um 13:33]

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Wusst ich doch dass ich hier in der "alten Heimat" in kürzester Zeit kompentente Hilfe bekomme !!
Perfekt, das ist die Antwort die ich gebraucht hab !

Herzlichen Dank king

Darf ich Dein Posting in ein anderes Forum (rc-heli.de) kopieren ?

Grüße
Tom

Geändert von Tom am 16. August 2017 um 13:37

schmidi093

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Beitrag 7640850 [Alter Beitrag16. August 2017 um 14:07]

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Klar

Zitat:
Original geschrieben von Tom

Wusst ich doch dass ich hier in der "alten Heimat" in kürzester Zeit kompentente Hilfe bekomme !!
Perfekt, das ist die Antwort die ich gebraucht hab !

Herzlichen Dank king

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Grüße
Tom


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