Welche Toleranz benötigt ein Gleitlager aus Rotguss?

Hallo Freunde


Möchte jetzt das Gegenstück zur Rotgussbuchse an der Alu-Trommel drehen. Der Durchmesser der Rotgussbuchse an der Trommel beträgt exakt 20,0mm Durchmesser. Um wieviel größer mus der Innendurchmesser der dazugehörigen Rotgusslagers sein, damit ich einerseits eine geringe Reibung habe, andererseits das Spiel möglichst gering ist. 0,5mm größer? Gibt es dazu eine Formel?


Erwärmen tun sich ja beide Seiten der gleitenden Oberflächen. Einerseits durch die Gleitreibung und dann auch durch dem Motor, schätze ich!


Geplant ist einen Außendurchmesser von 30,0mm zu drehen. Das ergebe eine Wandstärke von 5mm und eine Breite von 9mm. Das Rotguss-Außenstück des Gleitlagers wird in eine Alu-Bohrung gepresst, in einer 10mm starken Aluplatte. Ein 1mm Kragen wird eine Herausdreh-Begrenzung des Außenteils des Gleitlagers sein und auf die Seite zum Motor weisen, die andere Seite wird durch die Alu-Trommel eingefasst! Die Trommel wird in die Fassung des Gleitlagers gesteckt, bis Anschlag durch die Trommel, wodurch eine immer identische Einbaulage gewährleistet wird. In dieser Lage wird auch der Gewindestift auf die Bohrung in der Welle treffen.


Die exakte Einbaulage ist wichtig, damit die Trommel immer korrekt in der Ausfräsung der 2 Hälften des Gehäuses sitzt. Da in der dem Motor abgewandten Seite der Trommel an der Trommel Drehachse ein Magnet angebracht wird und dieser an einem magnetischen Drehenkoder, der in dieser Gehäusehälfte eingelassen wird, im Abstand von recht exakt 1mm drehen soll, ist aus mehrfacher Hinsicht exakte Lage aller Komponenten wichtig.


Es folgen ein paar Bilder damit die Frage eigenständig dokumentiert ist:


Bild hier  


Hier sieht man die Trommel in der Rohbauphase, aber mit aufgepresster Rotgussbuchse für die ich die Toleranzen der Lagerung benötige.


Bild hier  


Hier sieht man den Rohling aus welchem ich die Buchse gedreht habe und wo ich jetzt sehen möchte, ob ich nicht doch besser ein Gleitlager aus dem gleichen Rohling drehe. Zur Zeit soll an dem Rohling ein passendes Gegenstück zur Buchse gedreht werden, daher die Frage. Ob ich dann doch auf das vorhandene Nadellager zurückgreife, oder aber ein Gleitlager aus Rotguss erstelle wird sich zeigen.


Bild hier  


Hier eine frühe Zeichnung, welche die Verhältnisse aufzeigt. Der Absatz unten links soll die Akkubox andeuten, aus Alu gefertigt, auf welchen der Schrittmotor und die Aufnahme des Laders befestigt werden. Die 2 Hälften des Gehäuses, aus 10mm starken Alu-Platten gefräst, werden durch die senkrechten Striche, eines in der Mitte der Wickelfläche der Trommel und eine rechts, leicht außerhalb. Das Alu-Gehäuse wird so an der senkrechten Wand der Akkubox geschraubt, das die Trommel exakt in der Ausfräsung dreht. Hier habe ich so ein wenig das „Henne und Ei Problem”. Da ich unterbinden will, das die Vibrationen vom Motor und der Trommel auf die Akkubox und damit auf die Gehäuseschale übertragen werden, werde ich Motor, Lagerung und Trommelgehäuse durch Wärme leitende Folien dämmen. Ich denke da hilft am Ende nur die Empirik. Der Lohn soll aber ein absolut leises steuern der Segel sein, jedenfalls viel leiser als es Segelwinden sind.

Hi,
eine Formel gibt es dafür nicht. Allerdings Passungsempfehlungen und Tabellen.
Hier die passenden Infos aus meinem Tabellenbuch.

Für Gleitlager werden folgende Passungen empfohlen: (unabhängig vom Rotguss)

1) H8/f7: "Größeres Passungsspiel. Die Teile können leicht von Hand verschoben werden."
2) H7/f7: "Kleines Passungsspiel. Die Teile sind noch leicht von Hand verschiebbar"
3) H7/g6: "Geringes Passungsspiel. Die Teile können noch von Hand verschoben werden."

So, da müsste man sich eins raussuchen, ich würde zum mittleren tendieren. Also Nr. 2.
Bei 20 mm Durchmesser bedeutet H7/f7 ein Spiel zwischen 0,02 und 0,062 mm.
Es wäre also sehr wichtig zu wissen, wie genau du die 20,0 mm gemessen hast?
Nur mit dem Messschieber (zu ungenau) oder mit einem Mikrometer (sollte aussreichen).

Ich gehe mal davon aus, dass du nicht die Möglichkeit hast, den Innendurchmesser entsprechende genau zu vermessen, daher würde ich vorschlagen,
die Buchse erst mal auf 19,8 (+-) auszudrehen.
Danach dann die Lagerbuchse Hundertstelweise weiter ausdrehen, und nach jedem Durchgang schauen, ob die Welle schon reinpasst.
Dann kannst du direkt fühlen, ob dir das zu stramm geht, oder die Passung akzeptabel ist.

Würd auch sagen, dass 0,5 mm schon viel zu viel ist. Die Vorgehensweise, die Burning Ben vorschlägt, hört sich da sehr praxistauglich an. Aber hab ich das richtig verstanden: eine Rotgusswelle soll in einem Rotgusslager laufen? Eigentlich wird doch immer empfohlen, eine Rotguss-/Stahlpaarung zu verwenden, da dann der Gleitreibungskoeffizient kleiner wird.

Erstmal herzlichen Dank. So wie du es das Vorgehen unten beschreibst hatte ich mir es gedacht. Mit der Mikrometerschraúbe komme ich auf 19,27mm bei der Buchse. Nach deinen Vorgaben würde also der Innendurchmesser ab 19,5mm für Stufe 1 passen.

Die Buchse und der Innendurchmesser wurden mit dem automatischen Vorschub der Quantum D210x400 gedreht. Anschlußfrage:

Lohnt es sich die Oberflächen nachzubearbeiten und wenn ja, wie? Da in einem Modellsegler mit Akkus versorgt, ist geringe Reibung mit sparsamerer Energieverbrauch, gleich längere Laufzeit pro Akkuladung gleichzusetzen. Reibahle für die Bohrung kommt aber aus Günden des Budgets nicht in Frage.

@Geistesblitz: Schön wieder von Dir zu lesen! Ich dachte das Bild der Buchse auf der Alu-Trommel würde den Sachverhalt erläutern. Die Trommel kommt auf die 8mm Durchmesser Antriebswelle des Schrittmotors. Der Rotguss hat die Aufgabe auf dem Alu-Zapfen das im Vergleich weiche Alu vor Abnutzung zu schützen. Daher gegenüber der Zeichnung jetzt in Echt mit Rotguss-Buchse als Lauffläche für das Nadellager gedacht. Nun kam aber der Gedanke Rotguss auf Rotguss gleiten zu lassen. Das mögliche Spiel der Trommel dürfte dann wohl geringer sein.

Bild hier  

Auf den Alu-Zapfen wurde die Rotgussbuchse aufgepresst. Zuerst und alternativ habe ich eine Lösung mit einem Nadellager vorgesehen. Erscheint auf dem 2. Bild im früheren Beitrag und ist in der Zeichnung zu sehen. Hier habe ich das Lager genau nach dem „Try-and-error” Prinzip verwendet um den gerade passenden Buchsendurchmesser zu ermitteln. Das Alu-Rondell musste mit dem Rundtisch gefräst werden, da dieses für meine kleine Drehbank zu groß war. Der nächste Schritt ist es dann die Nut für die Schotwicklung zu erstellen. Da schwanke ich noch, das ist aber eventuell später eine weitere Frage.

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Hallo,
Alu und Rotguss geht nicht lange gut, schmiert auf und "frisst sich" und vorallem alles andere als Leichtgängig. Ich weiss nicht, wie deine Arbeitsmittel und Geldtechnischen möglichkeiten sind, das rel. einfachste wäre es, wenn du dir evtl. bei einem Heizungsbauer ein Stückchen NiroRohr V2A oder V4A besorgst ( am besten Nahtlos) und das auf den Aluzapfen schrumpfst/Presst, dann haste ne gute Oberflächengüte für leichten lauf.........dementsprechend das Messing/Rotguss-Lager mit 0,01-0,025mm Spiel anfertigen und dazu dann noch evtl. nen kleinen ticken PTFE-Fett und es "flutscht" schön spielfrei

Danke Oli. Das Alu auf Rotguss nicht gut gleitet kann ich mir gut vorstellen. Deshalb habe ich auch den Alu-Zapfen mit einer Rotgusshülse verkleidet. Die 2 Stiftschrauben, welche dafür zuständig sind das Drehmoment von der Antriebeswelle auf die Alu-Trommel zu übertragen, wird das Drehmoment auf den Alu-Zapfen und die Rotgusshülse übertragen. Als Außenring des Gleitlagers habe ich eigentlich einen 2. Rotgussring, Stärke etwa 5mm, vorgesehen, so dass Rotguss auf Rotguss gleiten würde. Fett zur Schmierung, das Polieren der Oberflächen und das Spiel wie von dir vorgeschlagen sind das bisherige Ergebnis der Recherche. Frage: Ist Rotguss auf Rotguss wirklich schlimm?
Im Zapfen denke ich aber daran eine Messinghülse zu drehen. Das hat mehrere Gründe. Einmal ist Alu weich und das Drehmoment von bis zu 3Nm könnte es verschleissen. Zweitens bin ich mir nicht sicher of ich mit dem Bohrer und der Drehbank hinreichend exakt die mittige Lage der Trommel getroffen habe. Erstellle ich jetzt eine Buchse aus Messing, Rohing ist vorhanden und drehe die Bohrung auf Maß für die Antriebswelle auf, habe mir vor einem Jahr auf der Messe in Friedrichshafen passende Meisel besorgt, so erreiche ich, dass die Bohrung, welche die Welle aufnimmt wirklich exakt ist. Außerdem durch die Härte des Metalls Messing, verhindere ich den Verschleiss des Alus im Zapfen und so auf Dauer eine formkonstante Bohrung.
Wie ist es eigentlich mit Messing auf Rotguss und Messing auf Messing als Gleitlager?

Weiche Lagerwerkstoffe sollten nicht auf weichen Werkstoffen laufen, das fürt zu schwergängikeit bis zum Festsitz. Wie benutzen auf der Arbeit Rotguss und Messing als Lagerwerkstoff, wobei Rotguss eigentlich keiner in unserem Bereich mehr benutzt.
Was für Drehzahlen werden denn gefahren? Seitliche Belastung?