Grundlegendes zu Antriebswellen und Antrieben

[Nordlicht25]

Hallo,

ich möchte gerne einige Grundlegende wichtige Informationen zu Antriebswellen mit euch teilen.

1.Der Sitz des Propellers auf der Welle

Der Sitz der Propellers auf dem Kegel der Welle sollte stets eingeschliffen und tuschiert sein. Nur so lässt sich sicherstellen das eine Kraftübertragung zu 100% über den Kegel erfolgt. Zu dem sollte die Passfeder stramm sitzen, ich bevorzuge Passfedern aus Bronze. Denn lieber eine abgescherte Passfeder und ein ruinierter Sitz (Der sich aber schnell nacharbeiten lässt) als eine abgerissene Welle.

Viele Betrieb schleifen ihre Sitze leider nicht mehr ein. Folglich "schlägt" die Passfeder im Falle eines Auflaufens und ungewollten Einflusses auf die Wellenanlage den Propeller sowie den Kegel kaputt. Auch können sich die Propeller lösen, wodurch die schlagende Belastung langfristig einen Bruch der Welle nach sich zieht.

2. Toleranzen der Wellenanlage
Natürlich gibt es Herstellertoleranzen.. Aber ich möchte meine Toleranzen darlegen, die sich für mich als praxisnah erwiesen haben. Ich denke die Folgen einer defekten Anlage sind den meisten hier klar.
Rundlauf an Kegel, Lagersitzen und Antriebsseite = max. 0.02mm
Rundlauf an restlichen Stellen der Anlage = max. 0.05mm
Planlauf der Kupplungsstelle = 0.01mm (Bei Reparatur auf der Drehmaschine arbeite ich diesen immer im montierten Zustand nach, so erreiche ich maximale Genauigkeit)

3. Verhalten bei Schadensfestellung
Meiner Meinung nach ist es sehr wichtig eine schadhafte Antriebswelle vor ihrer Nacharbeitung auf Risse (Farbeindringprüfung) zu untersuchen. Denn was nützt eine reparierte Wellenanlage die beim nächsten Belastungsfall abreißt? Dies ist eine Situation die sich durch eine simple Überprüfung vermeiden lässt.

4. Es muss nicht immer gleich alles neu sein
Viele Wellen lassen sich durch Flammrichten oder Pressen (Flammrichten ist zu bevorzugen) wieder in ihre ursprüngliche Form bringen. Der Arbeitsablauf sieht dabei wie folgt aus: Rissprüfung, Richten, Polieren, Kegelschleifen, Kupplung nacharbeiten
Viele Wellen sind innerhalb eines Arbeitstags nach dieser Methode zu instandsetzen, was natürlich weitaus günstiger ist als eine neue Welle anzuschaffen (Welche Qualitativ nicht besser sein muss).

Natürlich sind dies meine persönlichen Erfahrungen und Denkweisen, allerdings ist es vielleicht gerade für Laien interessant zu hören welche Aspekte entscheidend für die Qualität einer guten Anlage sind.

Viele Grüße,
Christian

[Abim128]

Ich fahre eine ABIM 128 mit einem Steyr Diesel 167. Manchmal, bei etwa 1200 Touren beginnt ein Schlaggeräusch. Ich bringe es dann mit Gaswechsel wieder weg. Es kommt aber auf einmal wieder. Ich denke, es ist die Welle. Allerdings konnte bei einer Auswasserung kein Spiel feststellen. Einzig im Propeller war eine leichte Delle von einer Grundberührung zu sehen. Könnte es eventuell die Schmierung der Welle sein? Ich denke, sie ist Wassergeschmiert, weil ich 2 Schläuche sehe, die in ein Wellenlager führen. Ist ev. die Zuleitung verstopft oder muss ich irgendwo fetten? Vielleicht hat jemand das Problem auch schon gehabt und kann mir eventuell einen Tip geben.
Mit bestem Dank Hansueli aus der Schweiz

[Lombardini]

Bilder und nochmals Bilder der Wellenanlage helfen uns da oft mehr als Zeilen, dir die richtigen Tipps zur Abhilfe zu geben

[Frank-HH]

Zitat von Abim128

Ich fahre eine ABIM 128 mit einem Steyr Diesel 167. Manchmal, bei etwa 1200 Touren beginnt ein Schlaggeräusch. Ich bringe es dann mit Gaswechsel wieder weg. Es kommt aber auf einmal wieder. Ich denke, es ist die Welle. Allerdings konnte bei einer Auswasserung kein Spiel feststellen. Einzig im Propeller war eine leichte Delle von einer Grundberührung zu sehen. Könnte es eventuell die Schmierung der Welle sein? Ich denke, sie ist Wassergeschmiert, weil ich 2 Schläuche sehe, die in ein Wellenlager führen. Ist ev. die Zuleitung verstopft oder muss ich irgendwo fetten? Vielleicht hat jemand das Problem auch schon gehabt und kann mir eventuell einen Tip geben.
Mit bestem Dank Hansueli aus der Schweiz

Moin,

Kupplung zwischen Motor und Getriebe. Als Denkanstoß.

[T-Technik]

Hallo BF- u. Boottechnik-Freunde .


Hallo Christian,

klingt soweit gut, nur folgende Korrektur :


Der Kegel sorgt nicht primär für den 100 % igen Kraftverlauf ,
vielmehr für einen zentrischen Sitz des Propellers .

Deine beschriebene Passfeder bildet hier den Torrsions- Form- u. Kraftschluss .


Die Fertigungstolleranzen von Wellen u. Lagern kann man nicht pauschal betrachten .

Wellenanlagen mit D= 30 mm haben sicher kleinere als z.B. welche mit D= 80 mm .


Übrigens zum Thema Sollbruchstelle ( Schadensbegrenzung bei einer Havarie ) :

Ich bevorzuge und empfehle eine Kupplung als schwächstes Glied im Antriebsstrang,
welche sich leicht u. kostengünstig ersetzen oder reparieren lässt .

Im Fall der Fälle müsste mit Glück sogar das Boot nicht aus dem Wasser .


Technische Grüße : TOMMI

[Frank-HH]

Moin Tommi,

der Thread von Christian ist schon einige Jahre alt. Ob er das noch liest?

Das neuere ging um die Geräusche.

[hein mk]

Moin Tommi
Was die Aufgabe des Wellenkonus ist,da muss ich dir widersprechen.Denn es gibt schon ewig bei vielen Anwendungen im Maschinenbau und Schiffbau konische Well-Nabeverbindungen die komplet ohne Passfedern auskommen.Die werden dann zwar mit dem sogen.Druckölverfahren,oft auch noch Hydraulikmuttern,zu einem Druckölverband gefügt,aber das spielt bei der Betrachtung eine Nebenrolle.
Also alles was in dem älteren Thread über die Passgenauigkeit der Konusverbindung geschrieben wurde ist so alt wie richtig.Passfedern kann man eigentlich auch als Störung im Verband betrachten weil es so wohl in der Welle als auch der Nabe zu Kerbspannungen führt.
Habe vorletztes Jahr ein Krandrehgetriebe(Kampnagel 1963)eines Hafenkran repariert das mach am Triebritzel zum großen Drehkranz ein Drehmemoment von über 20.000Nm bei 28Kw Motorleistung,im ganzen Getriebe gab es nicht eine Passfeder,alle Räder saßen mit Zylindrischen schrumpfverbänden auf den wellen und das Triebritzel mit einem konischem Druckölverband,der mit ca 3000bar gelößt werden musste.
gruss hein

[T-Technik]

Hallo Frank,

die Hoffnung stirbt zuletzt .

Nein Ausrede, gebe ich ja zu .

Las das Eingangsthema, die letzten Beiträge von heute, ......... , übersehen .
Naja, der Inhalt, ist das Interessante .


Hallo Hein,

ich bezog mich auf den Eröffnungsbeitrag-Beispiel .

Grundsätzlich stimme ich Dir hier völlig zu .


Für unseren großen Dampfer später haben wir u.a. T-Kegelrad-Getriebe fertigen lassen,
damit auch mit nur einem Hauptmotor beide Wellen u. Propeller angetrieben werden können .
Auch diese ohne jegliche Passfedernuten, welche mir den Querschnitt geschwächt hätten .


Grüße : TOMMI

[Federball]

Zitat von Nordlicht25

.......ich bevorzuge Passfedern aus Bronze. Denn lieber eine abgescherte Passfeder und ein ruinierter Sitz (Der sich aber schnell nacharbeiten lässt) als eine abgerissene Welle

......da ich nur 1x 1 Wellenende mit Kegel, Gewinde + Nut für Passfeder gedreht/-fräst habe, habe ich also fast keine Ahnung. Aber: eine kleine 6er Feder (20er Welle) hat rund 150qmm Scherfläche x Bronze macht das rund 9 Tonnen Scherkraft => ich rate mal, dass es vor dem Abscheren der Feder eher den Motor aus dem Lager reisst - oder gibt es Bronzefedern aus Holz?

zum Datum: ich habe letztens einen 2002 Beitrag aufgewärmt
Grüße, Reinhard

[hein mk]

Moin Reinhard(t)
Das ist der Unterschied zwischen statischen und dynamischen Betrachtungen bei der Festigskeitslehre(analyse).Bei so etwas wie Welle/Nabe verbindungen muss man die Dauerfestigkeit im Kerbschlagversuch mit hinzuziehen,wenn so eine Verbindung erst mal Spiel in radialer Richtung, also der Lastrichtung und das noch mit gelegentlichem Lastrichtungswechsel (aufstoppen)hat,verhält sich das anders als im rein statischem Lastfall.
Aber selbst unter manchen "Fachleuten"ist es manchmal schwer zu vermitteln wo rauf es bei Konusverbindungen ankommt.Da meinte doch neulichs ein Betriebsmittelinstandsetzer"ich solle bei der Montage eines 500Kg/1mDurchmesser/3000 1/min Prallzerkleinerrades doch etwas Fett(dünn)an den Konus schmieren,das erleichtert die spätere Demontage zu Revisionszwecken".Upps!Da war ich froh die originale Maintenance-Anweisung des Herstellers zur Hand zu haben,da stand natürlich,dass keines Falls da irgendwas rangeschmiert werden darf,in so fern ist der von mir beschriebene Druckölverband auch ein zweischneidiges Schwert,könnte man meinen,aber hier sind die Schrumpfkräfte(um die mal populär zu benennen)und die Oberflächenqualitäten samt der Passgenauigkeit so beschaffen,dass das Öl nach entspannen komplet verschwindet und nach kurzer Zeit wohl auch nicht mehr nachzuweisen ist.
gruss hein

[Frank-HH]

Moin,

ich kenne die Druckölverbände von Schiffsgetrieben.
Da ist bei beiden Flächen auf absolute Sauberkeit zu achten.
Ein "Krümmel" oder Kratzer und schon bekommst Du das Rad / Flansch nicht mehr aufgezogen oder wenn das gerade noch geht, später nicht mehr runter.
Man bekommt halt nicht mehr genug Öl mit der Injektorpumpe dazwischen um den hohen Druck auf zu bauen.

[hein mk]

Moin Frank
Ja genau,deswegen und wegen der Gefahr die von dem gewaltigem Öldruck ausgeht gehört dieses Verfahren nur in Hände von Fachleuten die genau wissen was sie tun.
Aber wenn das mit dem Aufziehen nicht so ganz klappt(kann bei älteren Sachen mal vorkommen)dann kann man bei bekantem Aufschubweg die Verbindung auch mit etwas Wärme beschummeln,da drücken sich die Ungenauigkeiten schon zurecht,runter geht es dann wie gewohnt aber nur bei konischem Verband bei zylindrischem hilft dann oft nur schiere Gewalt und Wärme und Öldruck.
gruss hein

[Frank-HH]

Moin Hein,

So ist es.

Kenne das rauf und runter ( tz tz, nicht das was ihr denkt) auch unter Zuhilfenahme von Hydraulikmuttern.
Injektorpumpe für den Verband und auf bzw. runter mit einem Lukas und Hydraulikmutter.
Das aufschieben geht damit meist besser, weil man so das Aufschubmass gut kontrollieren kann.

[Federball]

@ hein: habe "Prallzerkleinerrad" gegurgelt => OMG - was es alles gibt! Da bin ich mit meinen 0,1 bis max 3mm (sehr selten) Blechen; aus denen dann Teile ausgeschnitten werden; kilometerweit entfernt. "Mein" dünnstes Blech war 0,001mm dick
Aber : wieder was gelernt
Gruß, Reinhard