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Thema:  Brushless im Stahlgetriebe |
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20.03.2014, 18:51 Uhr
  Edwin
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Hallo Leute,
wie einige ja wissen habe ich ja schon mal versucht ein 3:1 Stahlgetriebe mit Brushlessmotoren auszustatten. Das hat aber nur Probleme und Getriebeschäden in kürzester Zeit verursacht.
Nach einer kleinen Diskussion mit meinrm Freund Bashier sind mir aber ein paar Gedanken dazu gekommen und so entwickle ich gerade einen Umbausatz auf Brushless für Stahlgetriebe dessen Test Bashier schon begonnen hat.
Eines der Probleme bei diesen Getrieben sind die Ritzel. Diese haben nur 10 Zähne, sind aus vergleichsweise weichem Messing und werden auf eine 2,3mm Welle gepresst. So sind diese Ritzel nicht für Brushlessmotoren verwendbar.
Also werde ich Stahlritzel mit 15 Zähnen verwenden wodurch aber die alten Befestigungen wegen des größeren Achsabstands nicht mehr verwendbar sind.
Deshalb und auch um die beim ersten Versuch entstandenen Schwingungen der Stahlwangen zu reduzieren durch die das Ritzel sehr schnell zerstört wurde, habe ich aus 1,5mm Aluplatten neue Motorhalterungen gefräst.
Noch sind diese nicht perfekt und müssen nachgearbeitet werden, aber das Zahnflankenspiel stimmt. Später werden sie saugend auf die Lager passen und man kann seine Getriebe selbst umbauen.
Nachdem ich die Neuen Halterungen als Schablone benutzt und mit einem Filzstifft die Überstände markiert habe kann ich die Stahlwangen mit einer Feile bearbeiten.
Die neuen Aufsätze und die Alten verklebe ich mit UHU 300 endfest. Dazu muß ich alles gut aufrauhen und entfetten.
So kann ich die Aufsatzplatten mit Klebstoff gleichmäßig einstreichen und über die Lager stecken. Noch gut angepreßt und das Härten des Klebers abwarten.
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20.03.2014, 18:52 Uhr
Edwin
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Nachdem ich die Aluminumwangen auf die Stahlwangen geklebt habe und diese eine ausreichende Zeit zum Aushärten hatten, verwende ich diese nun als Schablone um die neuen Befestigungsbohrungen durch die Stahlwangen zu bohren.
Das Getriebe zerlege ich und lasse die Zahnräder in der äusseren Wange stecken. So muß ich mich nicht darum kümmern wie ich alles später wieder zusammenstecken muß. Den überquellenden Kleber und die Grate schleife ich einfach ab.
Ebenso feile ich noch in den Stahlwangen die Wellenbohrung aus durch die das Ritzel passen soll.
Damit das Ritzel den richtigen Abstand zum Motorlager findet und den Rotor festhlät lege ich 4 Beilagscheiben unter, Schiebe das Ritzel locker dagegen und ziehe die Schraube fest.
So kann ich nun den Motor an der Wange montieren. Als Gegenlager verwende ich die alten Motorhalterungen der Bürstenmotoren und sichere die Schrauben mit Kontaktkleber.
Beim zweiten Zahnrad, nach dem Antriebsritzel ist es noch notwendig eine Unterlegscheibe einzubauen, so daß es sich nur noch um ca. 0,1mm verschieben kann. So wäre ein schneller Gertiebeverschleiß vorprogrammiert.
Beim linken Getriebe mit dem unten liegenden Motor ist es notwendig den Distanzstift an der Motorseite montert zu lassen, da man nach der Montage des Motors diese etwas überdeckt wird.
So kann ich nun die Getriebe wieder zusammenbauen.
Beim unteren Motor sollte man noch die darunterliegende Schraube etwas kürzen, da diese sonnst den Motor beschädigt.
Und so konnte ich dann einen ersten Probelauf machen.
Das Knacken des Getriebes wird von dem immer noch gut vorhandenen Spiel im Getriebe hervorgerufen. Auch das könnte man, allerdings mit deutlichem Aufwand noch abstellen, aber dann wäre es fast schon sinnvoll neue Wangen mit Kugellagern zu bauen.
Hier noch ein kurzes Video vom ersten Lauf.
http://www.youtube.com/watch?v=Kg3huG5EnGg&feature=youtu.be
Das Getriebe habe ich jetzt langsam mit viel Kraft von unten ausgelegt. Ich kann auch nicht empfehlen die Achsen festzuhalten, da das eine scher Schmerzhafte Angelegenheit werden kann. Bis es belastet werden kann muß der Kleber aber mindestens noch 4 Tage warm liegen und ich warte auf die bestellten Regler.
Ach ja, die Wanngen habe ich auch korregiert und nun passen diese saugend.
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21.03.2014, 01:13 Uhr
Oldchap
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Der Umbau sieht nicht schlecht aus! Beim Getriebe selbst fällt mir allerdings auf, daß offenbar alle Zahnräder die gleiche Breite haben, so daß auf das mit jeder Stufe ansteigende Drehmoment kaum Rücksicht genommen wird. Aber das wird bei 1:16 vermutlich noch kein Problem sein.
Ich habe auch schon mal überlegt, Getriebe für unsere 1:6-er mit Brushless-Antrieben zu bauen, denn die nötige Motorleistung wäre heute längst verfügbar. Da müßte man dann aber die Zahnbreite kontinuierlich vergrößern bis auf etwa 20 - 25 mm Breite (!!) am Abtrieb, wenn man nicht mit den sehr teuren gehärteten und geschliffenen Zahrädern arbeiten will (Stückpreis größer 100 €). Die Crux bei diesen geradverzahnten Stirnradgetrieben ist ja bekanntlich, daß EIN Zahn das gesamte Drehmoment übertragen können muß!
Sehr viel einfacher tut man sich bei hohen Drehmomenten mit dem Einsatz von Rollenketten samt passenden Rädern, denn da steht jeweils der halbe Umfang des Kettenrads zur Übertragung des Drehmoments zur Verfügung. Aber wie gesagt, für kleine Maßstäbe spielt das sicherlich noch keine Rolle.
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6
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21.03.2014, 20:50 Uhr
Edwin
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Hallo Gerhard,
ich bin gerade dabei ein Getriebe für einen 1/ 10 zu konstruieren bei dem Die Vorgabe ist Scalegeschwindigkeit und der war schnell.
Wenn Du mit Brushless arbeiten willst solltest Du als erstes das Gewohnte gleich mal über Bord werfen. Als Fastformel mußt Du die gewohnte Leistung je nach Anforderung mal 6 bis mal 10 nehmen. Nur dann bringt Brushless wirklich etwas und die Motore laufen immer im maximalen Wirkungsgrad und bleiben kalt.
Ich werde Motore mit 1,25Kw verwenden und die sind im Verhältnis zur Leistung echt winzig und billig. Der Knackpunkt und teure Part ist das Getriebe und auch da muß man etwas umdenken. Ich werde durchgehend gehärtete Zahnräder verwenden.
Gruß Edwin
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22.03.2014, 01:37 Uhr
Oldchap
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Hallo Edwin,
ich benutze seit etlichen Jahren BL-Outrunner bis etwa 5 kW im Flugmodell. Die würden leistungsmäßig auch im 1:6-Panzer ausreichen, nur muß man bei den Getrieben dann die einfache Regel beachten, daß alle Zahnräder in allen Stufen diese 5 kW (und etwas mehr!) aushalten können müssen, auch wenn man im Normalfall nur 10 % davon einsetzt! Das heißt aber für die niedrigen Abtriebsdrehzahlen und den damit verbundenen Drehmomentanstieg nix anderes, als daß ich fast schon die Getrieberäder eines Motorrads benutzen müßte.
Mit einem passenden Hochpoler (der dann leider ziemlich teuer ist) komme ich mit Untersetzungen von ca. 1:10 oder weniger aus. Da kosten die Räder in Rollenketten-Ausführung noch unter 50 € pro Satz, in Stirnrad-Ausführung dagegen etwa 200 € oder mehr. Das ist schon eine Überlegung wert.
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6
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22.03.2014, 23:43 Uhr
halbkette
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Hallo Edwin und Gerhard,
ich lese hier auch interessiert mit, weil das Thema "Getriebe" bekanntermaßen eines meiner Lieblingsthemen ist.
Edwin sprach eben von gehärteten Zahnrädern für ein nächstes Projekt. Da hätte er gleich verraten können, woher er die beziehen will, oder ob vielleicht selbstgemachte oder auch selbstgehärtete Zahnräder eingesetzt werden sollen.(?)
Letzteres ist nicht so weit hergeholt.
Edwin wird das sicher auch kennen: man kann Zahnräder aus geeignetem Stahl z.B. "C45" beschaffen oder selber fräsen und dann selber härten. Mit kleineren Teilen aus Silberstahl mache ich es ja schon lange so - dabei verzieht sich auch fast nichts. Bei größeren Zahnrad-Durchmessern ist das aber nicht ganz unproblematisch - es tritt leicht mal ein kleiner Verzug auf, der dann leider nicht mehr zu korrigieren ist.
Ich erwähne das auch nur, weil es allemal billiger ist, als gehärtete Zahnräder z.B. bei Mädler zu kaufen.
Ist ja klar, dass die größten Schwierigkeiten beim Modell-Getriebebau nicht allgemein in der Wahl der Mittel liegen, sondern mehr in der Beschaffung der geeigneten Zahnräder.
Wegen dieser Alternativen würde ich gern Edwins Zahnrad-Lösung für seinen geplanten Eigenbau kennen. 
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Gruß Hartmut
" Ein Modell ist mehr als nur die Summe seiner Teile "
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23.03.2014, 01:27 Uhr
Oldchap
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Hallo Hartmut,
fairerweise muß man sagen, daß die teuersten Zahnräder beim Mädler nach dem Härten auf Maß geschliffen werden. Spätestens dieser Arbeitsschritt dürfte die häuslichen Bastlermöglichkeiten überschreiten. Ob das Beschleifen immer nötig ist, sei dahingestellt. In den Preis fließt es allemal ein, und das nicht zu knapp, wie man aus dem Vergleich mit den nur im Zahnbereich gehärteten, ungeschliffenen Rädern sieht.
Vorteil der hochwertigen Zahnräder ist die deutlich kleinere Bauweise bei gleichem Drehmoment. Ob das im Panzer platzmäßig immer nötig ist, muß jeder selbst entscheiden.
Für das Härten von Zahnrädern fehlt mir eindeutig die Erfahrung, denn das muß ja so erfolgen, daß nur die Oberfläche gehärtet wird, der Kern aber zäh-elastisch bleibt. Sonst ist der Zahn beim ersten Ruck (z.B. Steinchen in der Kette) wech! Das ist übrigens die gelegentlich unterschätzte Crux beim Freilandfahren: ein hindernisbedingt ruckartiger Kettenstillstand erzeugt kurzzeitig ein Drehmoment, das weit höher liegen kann als das höchste Moment, das der Motor per Strom aufbringen könnte! Die Kette steht schlagartig, die schwere Magnetglocke des Außenläufers will aber längst nicht so rasch stoppen. Ergebnis: Karies im Getriebe oder im Treibrad der Kette, oder Kettenriß! Ein gut berechneter Scherstift ist da womöglich die einzige Sicherung....... 
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6
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23.03.2014, 16:52 Uhr
halbkette
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Hallo Gerhard,
das sehe ich alles genau so.
Nur eine Tatsache bei der Härtung allgemein möchte ich noch ergänzen: ich will damit nicht behaupten, dass dieser Vorgang in der Modellbaupraxis erfolgreich angewendet werden kann, aber es gibt bei der Wärmebehandlung von Werkstücken immerhin die Möglichkeit, den Härtegrad an die Betriebsbedingungen anzupassen. Das setzt aber einiges an entsprechenden Einrichtungen voraus - zumindest einen temperatur-geregelten Glüh-Ofen und Temperaturmeß-Möglichkeiten mindestens bis tausend Grad....wer hat das schon.
Ich meine damit den Vorgang des "Anlassens und Vergütens" von Stahl. Das ist eine ausgeklügelte Folge von kontrolliertem Abkühlen und Wieder-Erwärmen des Werkstückes. Auf diese Weise bekommt es ziemlich genau den Härtegrad, der seiner Anwendung am besten entspricht. Dabei kann natürlich die gefürchtete Glashärte vermieden werden und auch die verlorene Zähigkeit etwas zurück geholt werden - jedenfalls in der Theorie. Die Praxis verlangt da - außer bestimmten Stählen - doch erhebliche Erfahrungen, die ein Modellbauer nur als Fanatiker aufbringen wird. 
Durch Versuch und Irrtum kann man da natürlich auch als Modellbauer irgendwann zum Erfolg kommen. Die dabei entstehenden Kosten übersteigen dann aber sicher diejenigen der gekauften, industriell gehärteten Zahnräder.
Das ist jetzt kein Vorschlag gewesen, sondern nur eine Ergänzung zum Thema, allgemein.
Etwas, was zu wissen auch einem Modellbauer nicht schaden kann.
Meine eigene Erfahrung damit zeigt, dass sogar einfaches "Anlassen nach Augenmaß" schon recht gut die Glashärte verhindert und den selbstgehärteten Werkstücken ein längeres Leben ermöglicht. Dabei handelt es sich dann aber eher um Werkzeuge und keine verzugs-empfindlichen Präzisionsteile.
Ich gehe mal davon aus, dass Edwin auf dem Gebiet auch schon seine Erfahrungen gesammelt hat.
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Gruß Hartmut
" Ein Modell ist mehr als nur die Summe seiner Teile "
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23.03.2014, 18:13 Uhr
wolfheni
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hallo gerhard und hartmut und alle getriebeinteressenten.
man muß es mal deutlich sagen, präzissionszahnräder sind wirklich nichts mehr fürs hobby, denn:
diese zahnräder müssen in jedem fall nach dem härten geschliffen werden, ohne schliff geht gar nicht, hartmut. 
zum härten braucht man allerdings keinen glühofen, denn diese zahnräder werden nur vorgewärmt und dann induktiv oder plasmagehärtet und auch nur die zahnflanken, also die dem verschleiß ausgesetzten
bereiche des zahnes, wobei auch noch die tiefe des zu härtenden bereiches und die übergänge (besonders wichtig hier der zahngrund) genauestens bestimmt und eingehalten werden.
woher ich das alles weiß?
ich habe für mein büffel-getriebe lange nach einem zahnradlieferanten gesucht und dabei einiges an erkenntnissen gewonnen. da der büffel ja einen originalgetriebenachbau erhalten soll, geht das nur mit entsprechend kleinen modulen und die räder müssen mit wenigen ausnahmen standardprodukte sein.
das ganze wird sonst, wie ihr schon richtig bemerkt habt, unbezahlbar (ein büffelgetriebe mit sonderzahnrädern aufgebaut, nur die zahnräder dafür sind mir für 10.500 € angeboten worden. das für ein getriebemodell im maßstab 1:10 und mit 0,3 kw antriebsleistung.
gruß wolfgang
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nichts ist unmöglich oder es staunt der fachmann und der laie wundert sich
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23.03.2014, 19:15 Uhr
Edwin
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So, jetzt bin ich wieder da von der Messe in Sinnsheim,
Also, .....das Härten einschließlich des Schleifens von Zahnrädern würde ich mir ohne weiteres zutrauen. Ähnliche Dinge habe ich schon gemacht und mir auch selbs die dazu notwendigen Vorrichtungen und Maschinen, aber dann mache ich wegen ein paar zahnrädern dieses Jahr nichts anderes mehr.
Ich würde übrigens Einsatzhärten mit rotierenden Zahnrädern in der Gasflamme, was mit einer entsprechende Vorrichtung nicht so schwierig wäre. Ein durchhärten der Zahnräder käme mir gerade wegen der Brucgefahr nicht im Traum in den Sinn und schleifen ist nach den Härten immer erforderlich. Der Verzug durch das Härten kann durch das Einsatzhärten und einer Bediehnvorrichtung soweit reduziert werden, daß es durch das sowieso notwendige Schleifen wieder ausgeglichen wird. Machmal muß man sich mit alten Techniken, die oft vergessen werden und jüngeren oftmals nicht mehr kennen beschäftigen. Früher wurden Zahnräder vor allem so gehärtet.
Eine Überlaßtsicherung ist egal weshalb immer notwendig und es sollte nicht nur ein Scherstift sein.
Ich beziehe meine Zahnräder übrigens vor allem bei Mädler und man kann wirklich auch ein Vermögen dafür ausgeben.
Ein Getriebe berechnet man aber nicht nur nach den theoretisch aus einer Betrachtungsweise auftretenden Belastung oder den maximaen Dauerdrehmoment für das Zahnräder im Betrieb gedacht sind. Diese können deutlich schwächer ohne jede Einbuße ausgelegt sein wenn man den wirklich maximalen Dauerberieb als Grundlage verwendet und das maximal auftretende Drehmoment nur als Kurzzeitbelastung annimmt, mit entsprechendem Sicherheiten natürlich.
Was glaubt ihr wie groß sonst ein Auto oder LKW-Getriebe sein müßte, von den Kosten mal abgesehen.
Dazu kommt noch, daß man die eingestzten Leistungen bei Brushlessmotoren ganz anders sehen muß als man es bei Bürstenmotoren gemacht wird. Da sollte man komplett umdenken.
Ich habe mich da heute gerade mit zwei Konsurkeuren von Antrieben für Lkw und Car-Modellen unterhalten. Dort, gerade im Car-Bereich sind die Probleme oft sehr ähnlich und es wird ebenso gemacht, zumindest bei den großen.
Gruß Edwin
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23.03.2014, 20:04 Uhr
Dragunov
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Hallo Edwin,
"...das Härten einschließlich des Schleifens von Zahnrädern würde ich mir ohne weiteres zutrauen."
Meinst du nicht dass das etwas weit vorgewagt ist?
Mit freundlichen Grüßen
Benjamin
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| Beitrag 1 mal editiert. Zuletzt editiert von Dragunov am 23.03.2014 20:04.
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24.03.2014, 11:02 Uhr
Edwin
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Hallo Bejamin,
warum sollte das zu weit hergeholt sein????
Ich wäre nicht der erste Modellbauer der das machen würde. Es ist nur so, daß man es nicht ohne Vorichtungen, die man zuerst bauen muß vernünftig machen kann, da man sonst nur Schrott produziert und es kommt dazu daß Du offensichtlich nicht informiert bis was ich gebaut habe bevor ich mit den Panzern begann. Auch da war öfters mal Härten angesagt, wenn auch in der Haupsache zur Herstellung von Werkzeugen.
Machbar ist es, aber der Aufwand seht in keinem Verhältnis zum Ergebnis, zumindest für mich
Wenn Du einen Vergleich haben möchtest was möglich ist, sieh Dir doch mal an was Hartmuth baut. Ich denke mal, da würden viele das selbe denken die seinen BB nicht gesehen haben.
Gruß Edwin
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24.03.2014, 11:46 Uhr
schreiber
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quote:
Original von Edwin:
Hallo Bejamin,
[...]und es kommt dazu daß Du offensichtlich nicht informiert bis was ich gebaut habe bevor ich mit den Panzern begann. Auch da war öfters mal Härten angesagt, wenn auch in der Haupsache zur Herstellung von Werkzeugen.
Machbar ist es, aber der Aufwand seht in keinem Verhältnis zum Ergebnis, zumindest für mich
Wenn Du einen Vergleich haben möchtest was möglich ist, sieh Dir doch mal an was Hartmuth baut. Ich denke mal, da würden viele das selbe denken die seinen BB nicht gesehen haben.
Gruß Edwin
Edwin, wie auch, hier in diesem Forum steht auch nicht viel anderes als die Panzer/-teile/-getriebe und nicht jeder tummelt sich in den x-verfügbaren Foren .
Also, etwas Nachsicht und schon ist das Roß auf dem man zu sitzen scheint schon gar nicht mehr sooooo hoch
grüßen
Micha
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Und ob ich schon wandere im finsteren Tal fürchte ich kein Unglück, denn ich trage einen dicken Knüppel und ich bin die fieseste Mistsau im ganzen Tal!
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24.03.2014, 12:26 Uhr
Edwin
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Hallo Micha,
meine Antwort hatte nichts mit einem hohen Roß zu tun. Ich habe nur versucht Vergleiche zu zeigen und zum Nachdenken anzuregen daß der Horizont deutlich größer sein kann als das was man selbst zu sehen glaubt.....
Manchmal ist es auch einfach ermüdend immer wieder so etwas zu lesen und was und wie soll man da auch immer wieder schreiben und reagieren.....
Mir ist durchaus bewußt, daß es viele Leute gib die vieles von dem was ich mache anzweifeln ( ständige eigene Erfahrung). Das einfachste wäre aber, was ich ja auch ständig anbiete sich selbst zu überzeugen. Gelegenheit dazu gibt es genug, wie z. B. das vergangene Wochenende in Sinnsheim. Da kann sich jeder gerne mit mir unterhalten und selbst sehen was ich mache. Frag mal z. B. Chris AT was der jetzt sagt nach gestern......
Gruß Edwin
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24.03.2014, 13:20 Uhr
schreiber
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Moin Edwin,
wenn ich was über die Jahre im Internet und in div. Hobbies gelernt habe, dann das erstaunlich schnell ein falscher Eindruck und Missverständnisse auftauchen können  .
Mein Satz mit dem hohen Roß war ein kleiner Wink mit dem Zaunpfahl auf eine Möglichkeit zu antworten, nämlich die Souveräne/Erklärende.
Mir ist klar das das eine Engelsgeduld erfordern kann aber da du ja deine Einträge als Händler schreibst (ob du es immer willst oder nicht ) könntest du damit mehr gewinnen als auf eine Art die dann mal schnell gedeutet werden kann als "Hohes Roß", "Arroganz" oder "Axt im Walde"...
Find ich selten Friedens- noch Verkaufsfördernd, so haben sich bei mir über die Jahre einige Händler "disqualifiziert" und da raus zu kommen dauert...
grüßen
Micha
P.S.: Im Endeffekt muss es jeder selber wissen, nachdem ich dich und deine Werke ja auch schon persönlich kennengelernt habe wollte ich nur gut gemeinte Ratschläge geben um vermeidliche Stolpersteine umgehen zu können .
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Und ob ich schon wandere im finsteren Tal fürchte ich kein Unglück, denn ich trage einen dicken Knüppel und ich bin die fieseste Mistsau im ganzen Tal!
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