nochwas ist mir aufgefallen. Bei Deinem Gleitlager-Versuch, Nylon != POM
Und bei den Konstruktionsplastik, wird meist nur das Matrixmaterial angegeben, die Fuellstoffe, die 80-90% des Materials ausmachen aber nicht. Hat Du ein Material ewischt das Quarzmehl oder gemahlene Glasfasern enthaelt helfen Dir nur glasharte Wellen.
Auch reines POM, erfoerdert staehlerne Wellen mit mindestens 50HV Oberflaechenhaerte. Wenn Du die Zapfen (werden beim haerten immer krumm) nicht Rundschleifen kannst, dann nitriere sie doch einfach, das geht schon bei 400° und die Zapfen werden weder krumm noch die Oberflaeche angegriffen. oder Du verwendest eingesetzte Zapfen von der "Stange"
Ich selber nehme bei meinen durchweg hoelzernen Uhren Zapfen aus Messing sauber auf Passung gedreht und poliert Und Lager aus Pockholz, dieses Holz ist ausserordentlich hart und dicht, und enthaelt in seinen Poren ein Oel das weder verharzt noch Dreck anzieht. Auch nach 200 Jahren laufen Uhren mit Pockholzlagern ohne Einlaufmarken an den Wellen, und ohne nennenswerten Lagerverschleiss, und das ohne jemals geoelt worden zu sein.
Aber wenn es unbedingt Plastik sein soll, dann nehme "Oilamid (tm) ,das ist ein Poliamid in das als "Fuellstoff" Oelgefuellte Nanokapseln beigemischt sind, die im Lager immer einen minimalen Oelfilm bilden. so das Du auch mit ungehaerteten Zapfen eine gute Standzeit erreichen kannst. Eine andere Variante waehre "PA6 /MoS" Da ist der Fuellstoff Molydbaendisulfied.
Oder POM-C und achte darauf das es ohne Glasfaserzusatz ist, und nietriere Deine Zapfen, oder mache die Wellen aus Grauguss. POM kan Oberflaechenparikel auch aus polierten staehlernen Wellen reissen, die sich dann ins Plastik bohren und wenn das Lager ohne Oel laueft, weiter fressen koennen, besonders Edelstahl ist anfaellig, Gusseisen und gehaerteter Kohlenstoffstahl aber nicht.
Tonnenfoermig eingelaufenen Lagerzapfen deuten auf Achversatz und nicht fluchtende Wellen. Die starken Einlaufmarken(auch an den Paletten) koennen auch darauf deuten das Deinen Uhr, nun nachdem sie eingelaufen ist, nun heftig "uebermotorisiert" ist.
Das Deine Uhr solange braucht, bis sie sich eingependelt hat, kann daran liegen, das die Lager sich erst alle ausgerichtet haben wenn auch das Kraftrad, einge Umdrehungen gemacht hat, das andere Problem sind wohl Deine Zahnraeder, die ja einen hohen Gleitreibugsanteil haben, der sich bei jeder Lageveraenderung neu einschleifen muss. Ich vermute es ist der Preis fuer Deine hohe Gesamtuebersetzung im Zug der Uhr.
ich habe keine Kosten und Mühen gescheut ;-) um nachzuvollziehen, wieso eine Evolventenverzahnung Reibung haben sollte:
6_zahn.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Die Zähne rollen so dermaßen präzise aufeinander ab, da reibt nix (zumindest im Bereich der Evolventen - im Bereich der Zahnfüße tritt hier natürlich Reibung auf, da die Mindestzähnezahl unterschritten ist)!
LG, Willy
PS: Nylon != POM ist schon klar. Ich hatte in der Tat so ein "Nanokapsel gefülltes" Polyamid.
Hallo Willy, Nun, bei gleicher Zaehnezahl hast Du eine Ausnahmesituation, was die Evolenten-verzahnung betrifft. Je ungleicher die Zaehnezahl wird um so mehr Reibung wirst Du bekommen. Mehr als 1:5 sollte man damit nicht wirklich machen. Nicht das es garnicht gaenge, nur ohne Oel in der verzahnung, spuerst Du die Stoesse dann mit der Hand.
Und wegen des Prinzipes, bringt auch manuelles "Einwaelzen" da keine Verbesserung.
Und wenn doch, ist es ja dann keine Evolente mehr.
Die Evolentenverzahnung ist ja die Abwaelzung einer "Zahnstange" mit simplen trapezfoermigen Zaehnen auf ein Rad, ihr Vorteil ist das alle von der selben Zahnstange abgewaelzten Raeder, irgendwie miteinander laufen, und man diese Verzahnung auf traditionellen(handgekurbelten) Fraes-maschinen,herstellen kann, ohne irgendwelche speziellen Vorrichtungen oder Werkzeuge zu benoetigen.
An meiner hoelzernen Franklinuhr, die erste praezise Uhr, die mir gelang, habe ich eine Uebersetzung vom Kraftrad zur Hemmungswelle von 1:20 120Z auf eine Laterne mit 8 Stiften, und im Zeigerwerk von 12:1 von einer Laterne mit 4Stiften auf 48Z. Mit Evolentenzaehnen ging das (bei mir) nicht.
Diese Uhr laeuft nun seit 21Jahren, und haelt sich ueber das Jahr, zuverlaessig in einem Bereich von +-5Sek. Im Monat im Bereich von +-3Sek, in der Woche/am Tag/in der Stunde zuverlaessig im Bereich von +-1Sekunde.
Genauer kann ich, auch Hemmungsbedingt, ohne Zeitwaage, die Uhr mit Meterpendel nicht ablesen. Eine Volle Schwingung dauert ja 2Sekunden. Darum haben ja auch die traditionellen Seechronometer, die sekundengenau ablesbar sein sollen, auch Halbsekundenschwinger.
Zitat von Willy im Beitrag #32 PS: Nylon != POM ist schon klar. Ich hatte in der Tat so ein "Nanokapsel gefülltes" Polyamid.
Dann sind so zerfressene Zapfen, 3x nicht normal.
Du solltest, monolitische Wellen aus Grauguss machen, das hat genuegend ausreichend harte Inseln auf der Oberflaeche, oder Kohlenstoff-Stahl-Wellen, mit Nitriersalz haerten.
Das kannst Du nach dem Feinschliff der Lagerzapfen machen, auch ohne Spezialausruestung und selber, oder wie die die "Alten Hasen" das gern bei Reparaturen machen, gehaertete Zapfen von der Stange schneiden, und stramm einpassen.
Die ganzen modernen Plastik-Lager, ich habe sie alle probiert, brachten bei mir keine Vorteile. Ich habe bei meinen Eigenbauten Zumeist Wellen aus Holz, mit eingesetzten Messingzapfen. Und Gleitlager aus Pockholz.
Eine Abnutzung der Lager, oder ein einlaufen der Wellen, habe ich auch nach Jahrzehnten, nie beobachten koennen.
Nur mal so ganz nebenbei: John Harisson's Uhr vom Brocklesby Park, ist auch so gelagert, die Uhr laeuft seit 1722 bis heute, wurde niemals geoelt, und zeigt auch heute nach 292 Jahren, keinen nennenswerten Verschleiss.
Hallo Matthias, da ich auch seit einiger Zeit Holzuhren baue und so wie Du als Lagermaterial Pockholz verwende, würden mich Details zu Deinen Uhren sehr interessieren. Kannst Du vielleicht mal Fotos einstellen. Ich bin auch von Harrison inspiriert und verwende bei den Trieben drehbare Triebstöcke und eine darauf optimierte Verzahnung. LG. Markus
Hallo Markus, bin was Fotos angeht voellig Talentfrei .... sorry Die Uhr sollte urspruenglich in einen Kasten 40x40x12cm, aber sie steht auch heute noch ohne Abdeckung auf ihrem Gestell. Provisorisch aufgestellt, und zur Probe justiert und reguliert, und wurde ausser zum Aufziehen, und gelegendlichem "auspusten" nur 1x im Jahr zum "nachregulieren" angefasst.
Dazu nehme ich ein winziges Unterlegscheibchen das auf dem Antriebsgewicht liegt weg, oder lege ein weiteres hinzu, und nach etwa einer Woche hat die Uhr eine Sekunde aufgeholt oder verloren ...
Die Uhr hat eine Grashopperhemmung auf einem Hemmungsrad mit 30 Zaehnen,
Ein Waerme- und Luftfeuchte-kompensieretes Pendel, mit einer Pendlstange die dazu aus verschiedenen Hoelzern zusammengesetzt wurde.
Da Luftfeuchte Temperatur und Luftdruck im Mikroklima unserer Haeuser sehr oft in engem Zusammenhang stehen, sorgt eine geringe Ueberkompensation, auch fuer einen gewisse Kompensation des Luftdruckes.
Das Kraftrad hat 120 Zaehne und arbeitet auf eine "Latere" mit 8Stiften, und die Uhr hat einen Differentialaufzug mit Endlosschnur, so das das Aufziehen den Gang der Uhr nicht stoeren kann.
Die Raeder sind mit Lineal und Papierstreifen geteilt, die Zahnform(Zykloide) 10x groesser mit Zirkel und Lineal entworfen und mit dem Storchschnabel auf eine Dosenblech-Schablone gebracht,damit sind die Zaehne vorgezeichnet und mit der Laubsaege von Hand ausgesaegt, und mit der Feile auf Mass gebracht worden.
ich hoffe geholfen zu haben
mfG Matthias
PS. RollerPins baute Harisson, solange er nur eine sehr simple Verzahnung beherrschte, da waren die Zaehne gerade, und an der Spitze so mit einem Radius versehen das der Pin an seiner tiefsten Stelle gerade den einlaufenden Zahn erreichte. Hast Du ein sauber konstruiertes Zykloide-Rad, und es auch exakt eingewaelzt, dann wird sich der Rollerpin mit dem Durchmesser der Zahnluecke auf seiner Achse kaum verdrehen muessen.
Die Fa. "Plasmatechnik Reusche" http://www.plasmatechnik.de/ kann in einem fast kalten Prozess viele Stähle, auch rostfreie, oberflächenhärten. Das funktioniert gut, ist praktisch verzugsfrei und ändert nur die Farbe in ein helles Grau bis Braun.
. Viele Grüße von Coloman, der natürlich nicht ich ist.
Hallo Matthias, herzlichen Dank für die Fotos und die Erläuterungen zu Deiner Uhr. Immer wieder schön, wenn man sieht was andere so leisten, Respekt! Und dann noch mit der Laubsäge! Ich arbeite auch gerne damit, man kann erstaunlich gute Ergebnisse damit erzielen. Die Verzahnung mache ich allerdings schon mithilfe eines Teilapparates. Ich mache jetzt den zweiten Prototypen meiner Uhr, ebenfalls mit Grashopperhemmung. Wie ich schon in einem früheren Tread geschrieben habe, entsteht die Uhr dann ja in Monumentalgrösse. Mit Deiner Anmerkung zum Rollerpin hast Du völlig recht,in der Tat dreht er sich bei korrekter Zahnform so gut wie gar nicht. Da die Pins aber aus Kohlefaserrohr mit sehr glatter Oberfläche bestehen habe ich dort eh schon nur mehr minimale Reibung, die Drehung der Pins ist eine nette Draufgabe. Dieses Kohlefaserrohr kann ich übrigens als Gleitpaarung mit Holz sehr empfehlen. Ebenfalls empfehlenswert, auch wenns komisch klingt: Achsen aus Hirschhorn, Lager aus Pockholz. Irgendwie habe ich ein Faible für solche Materialien. Wenn ich wieder weiter bin mit der Uhr, kommen bei Interesse Fotos nach. Nochmals Danke und beste Grüße, Markus
Zitat von mikromeister im Beitrag #37Die Fa. "Plasmatechnik Reusche" http://www.plasmatechnik.de/ kann in einem fast kalten Prozess viele Stähle, auch rostfreie, oberflächenhärten. Das funktioniert gut, ist praktisch verzugsfrei und ändert nur die Farbe in ein helles Grau bis Braun.
Ja die machen Plasma-Nitrieren, das hat gegenueber dem nitrieren mit Salz einige Vorteile, besonders das man weniger C-Verluste in der Oberflaeche hat. Allerdings muss man da seine Welle ja extra hinschicken, das kostet ja auch Porto und man muss warten ...
Gerade das letztere ist manchmal nicht so mein Ding.
Was brauch ich zum nitrieren der beiden Zapfen einer Welle? Weniger als eine Messerspitze Nitriersalz, ein Strich Farbwechselkreide und ein paar Fingerhuete Spiritus ... und 3-4Stunden Zeit ... hab ich noch was vergesen?
Wenn man natuerlich in der Planung und Beschaffung Vorlauf hat, ist Haerten in einem Fachbetrieb wirklich immer die bessere Option.
So leid es mir für alle anwesenden Uhrmacher tut, so sehe ich mich nach den Beiträgen von mbi03 doch genötigt, einen möglichst objektiven Vergleich zwischen Evolventen- und Kreisbogenverzahnung vorzustellen. Die Konstruktion der Kreisbogenverzahnung erfolgte nach >Salwald (klick)<.
Nach der Konstruktion der Kreisbogenverzahnung fiel mir auf, dass die Eingriffslinie um rund 60° gegen die Gerade durch die Zahnrad-Mittelpunkte geneigt ist. Das ist interessant! Üblicherweise wird ja behauptet, dass die Evolventenverzahnung eine deutlich größere Mindestzähnezahl hat, als die Kreisbogenverzahnung. Wenn jedoch eine Evolventenverzahnung mit 30° Flankenwinkel konstruiert wird, und die Kopfhöhe auf 0,8 x Modul herabgesetzt wird, dann kann problemlos ein Trieb mit 8 Zähnen gebaut werden. Dies wurde für den Vergleich zugrunde gelegt (normalerweise beträgt der Flankenwinkel 20° und die Kopfhöhe ist gleich dem Modul).
Bei einer Evolventenverzahnung mit 30° Flankenwinkel steigen die Kräfte auf die Lager (sie werden so groß wie bei der Kreisbogenverzahnung), aber alle anderen Vorteile bleiben erhalten.
Bezüglich der Kreisbogenverzahnung fielen mir noch folgende Punkte auf: 1. Der Vorteil der geringeren Pressung bei Zykloidenverzahnungen (da konkave gegen konvexe Zahnflanken abwälzen), trifft auf Kreisbogenverzahnungen nicht zu. Es wälzen immer konvexe Flanken aufeinander ab. 2. Der Nachteil der Abstandsempfindlichkeit von Zykloidenverzahnungen (aufgrund von 1.) ist bei Kreisbogenverzahnungen ebenfalls nicht vorhanden. 3. Kreisbogenverzahnungen laufen weder Drehmoment noch winkeltreu.
Hier ein paar Bilder der Konstruktion / Berechnung:
Verzahnung_1.PNG - Bild entfernt (keine Rechte)
Verzahnung_2.PNG - Bild entfernt (keine Rechte)
Verzahnung_3.PNG - Bild entfernt (keine Rechte)
Das erstaunlichste Ergebnis ist, dass der mittlere Reibungsverlust bei der Kreisbogenverzahnung mit 7,0% deutlich größer ist, als bei der Evolventenverzahnung 4,8%. Der maximale Reibungsverlust ist mit 16,7% sogar rund doppelt so groß. Diese Zahlen gelten nur für die untersuchten Zähnezahlen von 8 bzw. 48.
deine Berechnungen und Vergleiche stimmen mich schon nachdenklich. Ich habe mich auch gerade an die Uhr im Hausmannturm zu Dresden erinnert, die wohl komplett mit Evolventenverzahnung noch zu DDR-Zeiten aufgebaut wurde. Und die funktioniert sehr gut.
Zitat von wahli76 im Beitrag #41 deine Berechnungen und Vergleiche stimmen mich schon nachdenklich.
Leider gleitet sowas immer ins religioese ab, das moechte ich garnicht.
@Willy hat natuerlich wieder etwas weggelassen .... naemlich das es unterschiedliche Reibungsarten gibt. Bei ihm ist Rollreibung Uebergangsreibung und Gleitreibung alles dasselbe. Egal ob Schlitten oder Wagen, er betrachtet nur die Last und den Weg.
Klar hat die Zykloide einen laengeren Weg, Denn der Beruehrungspunkt geht auf einem Kreis, einer Zykloiden mit den halben Durchmesser des Triebes durch die Verzahnung, waehrend das bei der idealen Evolente eine Gerade ist also schlimmstenfalls Faktor 22/7
Nur tritt bei einer idealen Zycloide nur Rollreibung zwischen den Raedern auf, waehrend bei der Evolente fast ausschliesslich Gleitreibung auftritt.
Klar manchmal ist ein guter Schlitten auch besser als ein schlechter Wagen ...
Zitat Ich habe mich auch gerade an die Uhr im Hausmannturm zu Dresden erinnert, die wohl komplett mit Evolventenverzahnung noch zu DDR-Zeiten aufgebaut wurde. Und die funktioniert sehr gut.
Nun bei einer Turmuhr, die alle paar Wochen einen Klex Schmierfett auf die Raeder kriegt, und die taeglich einer stellt, ist die Frage Evolente oder Zycloide eigenlich egal. Nur bei den feinen Uhren-Zahnraedern, die trocken laufen muessen, und Jahrzehnte, oder gar Jahrhunderte ohne Wartung und Verschleiss laufen sollen, ist das halt anders, besonders wenn man zur Jagt auf die Letzte Sekunde im Jahr antreten will.
Der andere Punkt ist natuerlich das die Kreisbogenverzahnung auch nur eine mehr oder weniger grobe Annaeherung an die Zycloide ist da rollen nicht speziell gekruemmte Flaechen aufeinader ab sondern nur eine Gerade auf einem Radius, so das die Frage bleibt in welche Richtung wurde da "optimiert", und wie viel Ubergangsreibung dadurch entsteht .
Zitat von mbi03 im Beitrag #42 Leider gleitet sowas immer ins religioese ab, das moechte ich garnicht.
Das Religiöse kommt ja erst ins Spiel, wenn so falsche Behauptungen wie folgende aufgestellt werden, die bestenfalls auf Glauben statt auf nachvollziehbaren Fakten beruhen:
Zitat von mbi03 im Beitrag #42 Nur tritt bei einer idealen Zycloide nur Rollreibung zwischen den Raedern auf, waehrend bei der Evolente fast ausschliesslich Gleitreibung auftritt.
Da dieser Glaube allerdings weit verbreitet ist, möchte ich anhand des folgenden Bildes zeigen, dass keine Verzahnung nur "abrollend" funktionieren kann.
Verzahnung_4.PNG - Bild entfernt (keine Rechte)
Wenn sich das Rad im Uhrzeigersinn einen Zahn weiterdreht, dann wandert der Berührungspunkt B entlang der Eingriffslinie (schwarz) bis zum Punkt D. Am Punkt D berühren sich dann die beiden Punkte A und C, deren Lage vor der Drehung auch eingezeichnet ist. Es ist unschwer zu erkennen, dass die beiden Linienzüge A-B und B-C unterschiedlich lang sind, was sie beim Abrollen nicht sein dürften. Das Abrollen ist also mit einer Gleitbewegung überlagert.
Dieser Sachverhalt ist bei allen Zahnrädern so (Evolvente, Zykloide, Kreisbogen ...) und lässt sich nicht vermeiden, da sich zukünftige Berührungspunkte (A und C im Bild) immer und unabhängig von der Zahnform auf jeweils einem Kreis bewegen, dessen Mittelpunkt mit dem jeweiligen Zahnrad-Mittelpunkt identisch ist. Nur direkt auf der Verbindungslinie der beiden Zahnrad-Mittelpunkte bewegen sich beide zukünftigen Berührungspunkte ein infinitesimal kurzes Stück in der gleichen Richtung und nur dort findet reines Abrollen statt. Deswegen nimmt die Reibung mit zunehmender Zähnezahl (bei gleichen Durchmessern) auch ab.
Die Zahnflanken in dem Bild sind als (ideale) Zykloiden konstruiert. Links ist jeweils noch eine Flanke der Kreisbogen-Verzahnung mit eingezeichnet. Bei der Kreisbogen-Verzahnung fehlt insbesondere die konkave Fußflanke beim (blauen) Rad. Dadurch fehlt bei der Kreisbogen-Verzahnung auch der linke Teil der Eingriffslinie. Ich frage mich, ob das eine gute Idee ist, da die günstigen Reibungsverhältnisse in der Nähe der Mittellinie damit nur zum Teil ausgenutzt werden und andererseits der ungünstige äußere Teil der Eingriffslinie sehr lang wird. Dies dürfte die Ursache für das schlechte Abschneiden der Kreisbogen-Verzahnung in meinem vorherigen Beitrag sein.
Zitat von mbi03 im Beitrag #42 @Willy hat natuerlich wieder etwas weggelassen .... naemlich das es unterschiedliche Reibungsarten gibt. Bei ihm ist Rollreibung Uebergangsreibung und Gleitreibung alles dasselbe. Egal ob Schlitten oder Wagen, er betrachtet nur die Last und den Weg.
So so, natürlich also . Nennenswerte Rollreibung tritt nur bei sich deformierenden Oberflächen (Gummireifen) auf. Den Begriff Übergangsreibung verbinde ich mit einem Ölfilm, der sich noch nicht vollständig ausgebildet hat - hier also nicht relevant. Wenn der Übergang von der Haftreibung zur Gleitreibung gemeint ist, dann wäre es eher verständlich, doch die Kraft zur Überwindung der Haftreibung wirkt nur auf einer so kurzen Strecke (in der Größenordnung der Oberflächenrauhigkeit), dass sie bei der Energiebetrachtung zu vernachlässigen ist. Es bleibt also die Gleitreibung und diese habe ich angesetzt.
Noch eine Ergänzung: Die Styropror-Zahnräder in meinem Beitrag weiter oben müssen auch Reibung haben. Da bei den Rädern die Mindestzähnezahl unterschritten ist und daher die Zahnfüße nicht die richtige Form haben, konnte der kritischste Bereich des Eingriffs (weit außerhalb der Mittellinie) nicht untersucht werden. Die relativ kleine Gleitreibung in der Nähe der Mittellinie "verschwand" vermutlich im Lagerspiel.
Und eine überraschende Wendung :-). Endlich beginne ich einen Vorteil der Kreisbogenverzahnung ansatzweise zu verstehen. Gerade durch die nicht winkeltreue Drehbewegung wird ja auch eine variable Untersetzung erreicht, die vermutlich nicht fehlerhaft sondern gewünscht ist. Der Witz ist nämlich, dass die kleinste Untersetzung bei der größten Reibung vorliegt. Damit lässt sich in der Tat eine Vergleichmäßigung des Drehmomentes erzielen.
Ob dieser Vorteil der Kreisbogenverzahnung den Nachteil der größeren Reibung im Vergleich zur Evolventenverzahnung ausgleichen kann? Da muss ich wohl noch etwas nachdenken ...
Zitat von Willy im Beitrag #43 Das Religiöse kommt ja erst ins Spiel, wenn so falsche Behauptungen wie folgende aufgestellt werden, die bestenfalls auf Glauben statt auf nachvollziehbaren Fakten beruhen
Und Du bist Dir da, Deiner auch immer ganz sicher ? Das Du nicht nur das siehst was Dir gerade zupasse kommt? Ich im allgemeinen nicht ...
Zitat von mbi03 im Beitrag #42 Nur tritt bei einer idealen Zycloide nur Rollreibung zwischen den Raedern auf, waehrend bei der Evolente fast ausschliesslich Gleitreibung auftritt.
Da dieser Glaube allerdings weit verbreitet ist, möchte ich anhand des folgenden Bildes zeigen, dass keine Verzahnung nur "abrollend" funktionieren kann. [/QUOTE] Ich bin schon mit weitgehend zufrieden ... Aber mit ueberwiegend abrollend, geht das schon ... Es sind 3 Anfordereungen die idealerweise gleichzeitig erfuellt werden sollten
Konstante Winkelgeschwindigkeit, konstantes Drehmoment, konstante Reibung(moeglichst Rollreibung). Leider kann man immer nur Zwei davon ideal, auf kosten der Dritten erfuellen. Im allgemeinen sucht man aber immer einen passenden Kompromiss.
Im Maschinenbau, besonders bei schnelllaufenden Getrieben, ist die konstante Winkelgeschwindigkeit und Drehmoment essentiell. Die Reibungseinfluesse werden dort im Oel ersaeuft. Weiterhin wichtig ist simple Fertigung (Waelzfraesen, oder Stosshobeln) mit EINEM geradzahnigen Werkzeug, ohne Teilkopf auf einen Sitz. Und das alle geradverzahnten Raeder mit demselben Modul, auch miteinader laufen.
In der Uhrmacherei mit den relativ langsam laufenden Raedern ist konstante Reibung, und regelmaessiges Drehmoment eher primaer. Dafuer nimmt man vieles Ungemach in Kauf. Von einer konstanten Winkelgeschwindigkeit im Zahndurchgang hat da ja keiner etwas ... Vor allem muessen die Zahnraeder ohne Oel auskommen, und man muss sehr grosse Uebersetzungsverhaeltnisse in einem Gang hinbekommen.
Mathematisch korrekt laeuft ein Zycloidverzahnung so ab:
verzahnung3.gif - Bild entfernt (keine Rechte)
Aber das ist es nicht was wir an der Uhr brauchen und darum werden nicht alle 4 Boegen komplett durchlaufen. Man nimmt einfach an den unerwuenschten Stellen etwas Material weg.
Und dann schauen wir noch einmal auf Dein Bild: Denn so wie das dort ist, sollte es nicht sein. Die Kontakt-Linie die von D bis zum Lot geht sollte, um das Lot gespiegelt weiterverlaufen, bei der traditionelle Konstruktion bleibt die Kontaktlinie immer auf einem Kreis vom halben Durchmesser des Triebes, und das ist der Trick am Ganzen, um zu gleichlangen Flanken zu kommen. Darum ist auch der exakte Wellenabstand so kritisch.
Dort ist auch der Ansatzpunkt zur Kreisbogenverzahnung. Da wird die Kurve aufgebrochen, und durch ein Paehrchen aus einer Geraden und einem Kreisbogen ersetzt, der so dimensioniert und gelegt wird, das die abgewaelzten Laengen gleichlang sind. weil der Waelzkreis innerhalb des Triebes bleibt, ist das geometrisch moeglich, wenn auch um den Preis geringfuegig ungleichmaessiger Winkelgeschwindigkeiten. Aber waehrend Hypo und Epizykloide auch waehrend des abwaelzens zuenander passen, ist die Paarung Kreisbogen Gerade, nicht ganz so ideal.
Ein anderer Ableger ist die Triebstockverzahnung, da ist die Paarung eben aus Kreis und Kreisbogen. Weil der Pin, allerdings kleiner als die Zahnluecke sein muss, sind die Verhaeltnisse dort noch einwenig unguenstiger.
Leider gab und gibt es keine durchgaengige Theorie dazu, diese Dinge wurden halt empirisch gefunden.
Zitat So so, natürlich also . Nennenswerte Rollreibung tritt nur bei sich deformierenden Oberflächen (Gummireifen) auf.
Und genau darum wollen wir die auch innerhalb der Verzahnung haben.
Zitat Den Begriff Übergangsreibung verbinde ich mit einem Ölfilm, der sich noch nicht vollständig ausgebildet hat - hier also nicht relevant.
Sorry, ich bin kein deutscher Muttersprachler ...
Aber der Uebergang von Roll zu Gleitreibung ist nicht so abrupt, wie es die Mathematiker immer gern hinstellen. Ein gewisser "Schlupf" ist in der Praxis in jeder Rollbewegung vorhanden, und auch eingeplant. Und genau diesen Bereich deutlich geringeren Verschleisses(als bei Gleitreibung), und ohne uebermaessige Traktionsverluste, ist der den ich meinte. Den hat auch der Autofahrer gern, beim bremsen.
Und auch bei der Kreisbogen/Triebstock Verzahnung, versucht man, trotz vereinfachter Fertigung, immer noch in diesem Bereich zu bleiben.
Ich denke das Du genau DAS nicht in Dein eigenes Modell aufgenommen hast. Und weil kein ideales Ergebnis erzielbar scheint, faellt es Dir schwer, es zu versuchen.
In der Praxis haben, bei grossen Uebersetzungen, so von 1:10 bis hinauf zu 1:25 und sogar mehr, mit wenigen Zaehnen im Trieb, langsam und trocken laufende Raeder mit Zykloid-, Kreisbogen- oder Triebstock-Verzahnung, deutlich weniger Verschleiss als Evolenten-Raeder, und also auch deutlich weniger Reibung.
Darum habe ich Dir ja meine alte Franklinuhr gezeigt, 120:6 Zaehne in der einen Paarung, und in der Anderen 48:4 . Mit Evolenten waere das nicht wirklich gegangen, die Unterschiede sind in der Praxis dramatisch.
Und wenn die Praxis der Pruefstein ist, fuer jede Theorie muss man auch machmal was an der Theorie machen. Ich mache das gern.
Die von der Industrie gern lancierte Einstellung, nach der sich gefaelligst die Praxis nach der (aus Ertragsgruenden) passend gemachten Theorie zu richten habe ... moechte ich hier nicht weiter kolportieren.
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09.06.2014 22:22
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. Nennenswerte Rollreibung tritt nur bei sich deformierenden Oberflächen (Gummireifen) auf. Den Begriff Übergangsreibung verbinde ich mit einem Ölfilm, der sich noch nicht vollständig ausgebildet hat - hier also nicht relevant. Wenn der Übergang von der Haftreibung zur Gleitreibung gemeint ist, dann wäre es eher verständlich, doch die Kraft zur Überwindung der Haftreibung wirkt nur auf einer so kurzen Strecke (in der Größenordnung der Oberflächenrauhigkeit), dass sie bei der Energiebetrachtung zu vernachlässigen ist. Es bleibt also die Gleitreibung und diese habe ich angesetzt.