Allrad-LKW-Gemeinschaft

Hallo,
es geht mal wieder um das viel diskutierte Thema VTG Hanomag. Vor einigen Jahren lief ja über Mathias eine Lager Sammelbestellung. Ich bin z.Zt. dabei, das VTG neu zu lagern.
Bei dieser Sammelbestellung wurde ja eins der Rillenkugellager der mittleren Welle (6308) durch ein Rollenlager ersetzt. Beim Einbau grübelte ich darüber, auf welcher Seite nun das Rollenlager sinnvollerweise einzubauen ist.
Dabei tauchten weiter Probleme auf, die ich als Nichtmaschinenbauer bisher nicht lösen konnte:
Es wird behauptet, das Getriebe sei eine Fehlkonstruktion, da in der mittleren Welle 2 Festlager eingebaut sind, die einen Längenausgleich der Welle bei Erwärmung verhindern. Das soll das Rollenlager nun verhindern.
An dieser Welle treten axiale Kräfte in beiden Richtungen auf, je nachdem, ob man vorwärts oder rückwärts fährt.
Die beiden „Festlager“ werden aber nur durch die äußeren Laderdeckel fixiert. Sie sind in ihrem Sitz im Gehäuse aber sehr wohl verschiebbar. Das hat Tino schon erlebt, als ihm bei rückwärts Bergen der Lagerdeckel zerstört wurde. Dem Vorbesitzer meines Hanos ist dasselbe passiert.
Wird nun ein Lager durch ein Rollenlager ersetzt, ist die Welle nur noch in einer Richtung fixiert (durch Druck des äußeren Lagerrings gegen den Lagerdeckel).
In der anderen Richtung fehlt nun jede Fixierung: Der äußere Lagerring des Rillenlagers ist im Gehäuse (mit der entsprechenden Kraft) verschiebbar, der innere Ring des Rollenlagers sogar ohne Kraft.
Folge: Wirkt die axiale Kraft in Richtung des Rollenlagers drückt nun die rotierende Welle gegen den Lagerdeckel.

Das sind meine Probleme. Wenn da ein Denkfehler ist, bitte ich die Experten des Maschinenbaus um Aufklärung.

Bezüglich der 2 „Festlager“ habe ich bei Wikipedia folgendes gefunden:
„Trag-Stütz-Lagerung
Bei dieser Art der Lagerung teilt sich die Axialkraft auf beide Lager auf. Jedes der beiden Lager nimmt axiale Kraft in einer Richtung auf, sodass beide Lager zusammen alle axialen Kräfte auffangen können. Es ist ein Axialspiel erforderlich.“
Nach meiner Auffassung ist das die Art der Lagerung der mittleren Welle.

Uli

Hallo Uli,

wenn es sich hier um eine Stützlagerung handeln sollte, dann sind die Außenringe der beiden Kugellager jeweils nur in eine Richtung abgestützt, in der anderen können sie sich frei im Gehäuse veschieben. Ist das so?

Vielleicht hast du ja wirklich Recht und es handelt sich um eine Stützlagerung - dann steht denen, die auf ein Rollenlager mit seitlich beweglichem Innenring umgerüstet haben, vielleicht noch eine Überraschung ins Haus. Allerdings gibts auch Rollenlager, bei denen beide Ringe gegen seitliches Verschieben gesichert sind, vielleicht wurde sowas verbaut?

Gruss,
Kai

Hallo

es ist nicht zwingend ein Axialspiel vorgeschrieben, im Gegenteil, oftmals ist eine Vorspannung erforderlich. Bei Lagerdeckeln wird die üblicherweise durch Beilegen von Passcheiben eingestellt, bei Wellenfixierung meist mit Stellmuttern.
Wenn sich die Wellen durch Wärme derart ausdehnen, dass das Gehäuse nicht nachkommt, wird das Innenleben wohl einfach zu heiß.
Vieleicht sollte man einfach mal den Ölvorrat durch eine Ölvorlage erhöhen, das senkt neben der Lagerbelastung auch die Ölalterung und erhöht bzw sichert die Schmierfähigkeit.

hallo,
hier einige grundsätzliche gedanken zum thema wälzlagerungen:

ein rollenlagerTyp NU kann keinerlei axiale kräfte übertragen. das bedeutet, dass sich eine drehende welle so weit axial verschieben kann, bis es zum kontakt mit einem stehenden teil(üblicherweise der lagerdeckel) kommt. dies geht nicht gut aus und mindestens der lagerdeckel quittiert den dienst.
ein rollenlager typ NUP kann axiale kräfte in geringem maß übertragen und ist bei kleinen kräften als festlager geeignet.

als ersatz für das überlastete rillenkugellager im hano-vtg könnte ich mir ein 4-punkt-lager vorstellen.
das 4-punkt lager hat bei gleichen dimensionen etwa die doppelte dynamische tragzahl (belastbarkeit) wie ein rillenkugellager und kann erheblich höhere axiale lasten in beide richtungen übertragen.
die rechenformel dazu findet man im skf-hauptkatalog auf seite 455.
bei einer fest-/loslagerung ist das axialspiel durch das am festlager verwendete wälzlager bestimmt.
bei angestellter lagerung ist das notwendige lagerspiel bedingt durch die unterschiedliche wärmedehnung der werkstoffe der wellen und des gehäuses.
als standard-wert für längere wellen und grauguß-gehäuse ist 0,10-0,20 mm gängig.
jedoch kann eine angestellte lagerung auch axial vorgespannt werden (bei kurzen wellen mit hohen kräften in alle richtungen).

den begriff "trag-stütz-lagerung" gibt es wohl nur bei wikipedia. in den skf-untelagen finde ich ihn nicht.

das soll hier keine grundvorlesung in maschinen-elemente sein. dazu ist das thema viel zu komplex und umfangreich. allein der skf-hauptkatalog umfaßt mehr als 1100 seiten, das service-handbuch dazu weitere 300 seiten.

mfg
sico

Hallo,

Ich habe mal eine Skizze gemacht. Die Zahnräder auf der Welle sowie die Verschraubungen der Lagerdeckel habe ich weggelassen.
Das Getriebegehäuse ist geteilt und aus Grauguß.
Die Länge der Welle hat dasselbe Maß wie die Gehäusebreite. Die Welle ist 185 mm lang.
Ein Axialspiel wäre also nur durch die Papierdichtung zwischen den Gehäusehälten sowie zwischen Gehäuse und Laderdeckel möglich.

Das Rollenlager ist ein NU Lager.

Uli

hi

und jetzt geh mal davon aus, dass es damals noch grössere fertigungstoleranzen gab, das vtg irgendwannmal ohne papierdichtungen zusammengebaut wurde, sondern mit dirkodicht und konsorten.

ja und schon ist die welle verspannt eingebaut oder mit 2x festlager...

olli kann zum lagerumbau mehr sagen, er hat ja umgebaut (ich hatte ja nie die probleme durch meinen selbstgebauten deckel und vermutlich 3mm axialspiel).

viele grüsse

tino

hi uli,
deine eingangs angestellten überlegungen sind schon richtig.
mit 1 NU-rollenlager als erstz für 1 rillenkugellager kann die welle nur noch axialkräfte in 1 richtung (=1 drehrichtung) aufnehmen.
das geht also so nicht.

mein vorschlag nochmals, die rillenkugellager durch 4-punkt lager zu ersetzen.
zum vergleich hier die dynamischen tragzahlen C jeweils in kN
rillenkugelllager 6308 42
rollenlager NU 308 93
4-punkt-lager QJ 308 78

die 4-punkt-lager bringen also fast eine verdoppelung der tragzahl relativ zum rillenkugellager und sind schon nahe an der tragzahl des rollenlagers.

selbstverständlich muß die lagerung sorgfältig zusammengebaut werden und, wie tino schon erwähnt hat, nach dem zusammenbau spiel haben.

mfg
sico

sico hat geschrieben: ... mein vorschlag nochmals, die rillenkugellager durch 4-punkt lager zu ersetzen. ...

Das geht aber nur dann, wenn der Innenring auf der Welle axial verspannt wird, beispielsweise mit einer Nutmutter. Ich kenne das Hano-VTG nicht, das wäre aber zu beachten, bevor ein Vierpunktlager eingebaut wird.

Gruss,
Kai