Spiel Kupplungswelle

[Curdin]

bin gerade an einer Motorrevision und habe nachdem ich die Gehäusehälften zusammengefügt habe, festgestellt, dass die Kupplungswelle axiales Spiel hat.
Gemessen habe ich axial 0,9mm. Den Distanzring (Nr. 9 Tafel 5) habe ich montiert. Lager sind neu.
Ich persönlich finde es etwas viel Spiel. Ich bin mir jedoch bewusst, dass dies mit dem Anziehen der Kupplung verschwinden wird. Soll ich die Hälften trotzdem nochmals öffnen und einen zusätzliche U-scheibe zum Distanzring verbauen?

Danke für die Hilfe
Gruess Curdin

[heinkel-bernd]

Servus Curdin,

wenn Du das Kupplungsinnenteil mit der KULU-Welle verschraubst ist das Spiel weg
.

.
Zusätzlich eine Distanzscheibe unterzulegen halte ich für riskant !

Frohe Weihnachten in die Schweiz und

[Curdin]

Danke Bernd für deine Einschätzung.
Ich hatte einfach das Gefühl, dass es etwas viel Spiel ist.
Dann schraub ich den Motor weiter zusammen. Wäre ja auch schade gewesen um meine schöne Abdichtung der beiden Hälften

Gruess curdin

[HenningW]

Hallo Curdin,

ich möchte noch ergänzen, warum das Spiel da ist und dass das so o.k. ist. Also keine Scheibe, die nicht in der Stückliste ist, einbauen.

Ein wenig Maschinenbau gefällig:
Der Ernst (Heinkel) hat oft das Konstruktionsprinzip Fest-Loslager verwendet, auch hier. Nehmen wir Bernds Bild zu Erklärung. Das Kugellager unter der Kupplung ist das Festlager, es läßt sich axial nicht verschieben, weil es mit 2 Seegerringen im Gehäuse fixiert ist. In dem Fall ist das Loslager das Ende der Getriebewelle, welches in der Abtriebswelle mit Büchse (Liste 103-A1 Teil 1, Nummer: 21.1245) gelagert ist. Die Getriebewelle kann sich also axial in der Abtriebswelle verschieben. Dies ist aus Gründen des Längenausgleichs in Bezug auf die Temperaturausdehnung notwendig.

Vom Prinzip her kann man das gut hier nachlesen:
https://www.konstruktionsatlas.de/antri ... slager.php

Der Ernst hat dieses Prinzip sehr oft angewandt, aber die Kurbelwellenlagerung, das ist ein Spezialfall. Wenn ich das erklären soll, bitte um Info, weil das einer längeren Beschreibung bedarf.

Gruß Henning

[Scoot-Bike]

Moin.
Hallo Henning.
Ich bin natürlich neugierig auf deine Sicht der Kurbelwellenlagerung, und freue mich schon auf einen guten Erfahrungsaustausch.
Bis dann.

[Hans]

Henning,
bitte erläutere den Spezialfall Kurbelwellenlagerung.

Im A1 / A2 ist es so: Im Gehäuse ist das eine Kurbelwellenlager mit Seegerringen fixiert, also Festlager. Das andere Lager hat keine Seegeringe. Soweit also Festlager/Loslager. Der Sitzdurchmesser des Lagers ohne Seegerringe liegt aber auch in einer Toleranz, die eher zu einem Festlagern gehört. Also: Fängt da der "Spezialfall" schon an? Vielleicht ist das aber auch nur fertigungstechnisch bedingt?
Gruß
Hans

[HenningW]

Sehr geehrte interessierte Heinkel-Analysten,

das Thema ist nun nicht mehr einfach und trivial, sorry dafür, es geht schon etwas ins Thema Konstruktionsprinzipien und Auslegung von Wellenlagerungen. Das ist jetzt die 3. Überarbeitung, ich hoffe es ist verständlich. Anmerkung: Einfach runterlesen wie ein Roman geht wahrscheinlich nicht, auch weil meine didaktischen Fähigkeiten hierzu nicht ausreichen.

Ich versuche die Kurbelwellenlagerung (Kurbelwelle = KW) zu erklären. Da muss ich zuerst etwas Theorie bemühen. In dem Link könnt Ihr nachlesen, welche Passungsarten es gibt, d.h. es geht um die Definition von Spielpassung, Übergangspassung und Übermaß- oder Presspassung, wichtig ist hier die Übergangspassung.

Das Thema Fest-Loslagerung ist in dem obigen Beitrag von mir verlinked! Bitte beide Links, den untenstehend und den obigen lesen um das zu verstehen, sonst klappt das nicht mit der Beschreibung:
https://www.technisches-zeichnen.net/te ... sarten.php

Noch was elementar Wichtiges: Es ist sicherzustellen, dass keine Drehungen der Außen- oder Innenringe in den Gehäusesitzen entstehen, sondern alle Drehbewegungen IM Lager stattfinden. Die Lagersitze würden verschleißen.

Zuerst kurz zur KW-Lagerung links, das ist der einfachere Fall: Diese Lagerung ist bezogen auf den Außenring als Übergangspassung toleriert, wobei die Toleranz so gewählt ist, dass sich der Außenring nicht im Gehäuse im Betrieb drehen kann. Hier ist die Wärmeausdehnung der beiden Werkstoffe Alu beim Gehäuse und Stahl beim Kugellager zu berücksichtigen. Zur Montage muss das Gehäuse warm gemacht werden, weil sich Alu mehr ausdehnt als Stahl und somit beim Erwärmen das Spiel vergrößert und das Lager montiert werden kann. Das sind nur ganz wenige hundertstel Millimeter. Axial ist das Lager mit 2 Seegerringen fixiert. Das linke KW-Lager ist das axiale Festlager.

Zum KW-Lager rechts: Da ist auch von der Auslegung Gehäuse zu Außenring des Lagers eine Übergangspassung, da sich im Betrieb der Außenring nicht drehen darf. Der Innenring ist als Presspassung auf der KW, weshalb man auch einen Abzieher braucht, um es zu demontieren. Dieses Lager ist axial nicht Seegerringen im Gehäuse fixiert, sondern der Außenring lässt sich bei der Montage ins Gehäuse schieben, weil das Gehäuse für die Montage erwärmt werden muss und sich somit ausdehnt. Es ist sozusagen das axiale Loslager. So ist es jedenfalls, wenn das Gehäuse in guten Zustand ist, es gibt aber auch ausgelutschte Gehäuse.

Bei der Montage der KW wird die kalte KW in das warme / heiße rechte Gehäuse eingelegt. Laut Montageanleitung soll eine Fühlerlehre von 0,3 mm unterlegt werden. Ernst (Heinkel) schreibt dies vor, damit die KW-Wangen nicht auf dem Alu aufstehen, sonst sehe ich keinen Grund dafür. Wenn nun die Motorhälften zusammengefügt sind und das KW-Ritzel links für die Primärkette mit der Mutter angezogen wird, dann zieht man die KW nach links und verschiebt das rechte KW-Lager im rechten Gehäuse.

Tipp: Um dies für die rechte Gehäusehälfte „angenehmer“ zu machen, erwärme ich das rechte Gehäuse vor dem anziehen, dann rutscht es besser.

Nun kommen wir zum Betrieb und zu den thermischen Ausdehnungen im Betrieb. Aluminium dehnt sich stärker aus als Stahl. Dies ist zu berücksichtigen. Man kann nun denken, dass das rechte KW-Lager sich immer etwas hin und herschiebt, weil es ja axial ein Loslager ist, um die thermischen Ausdehnungen auszugleichen. Nein, dem ist nicht so. Sondern diese Ausdehnungen werden komplett von den C3-Lagern aufgenommen. (Anmerkung: C3-Lager sind Lager mit erhöhter Lagerluft, diese sind hier unbedingt zu verwenden, CN-Lager oder Lager mit normaler Lagerluft funktionieren nicht lange!).

Hier ein Link zur Erklärung der verschiedenen Lagerklassen:
https://www.kugellager-express.de/Lager ... riebsspiel

Ich habe das mal nachgerechnet und mit den entsprechenden axialen Toleranzen in den Lagern im Vergleich zu den thermischen Ausdehnungen im Betrieb für die Yamaha XT 600. Es funktioniert.

Kleiner Ausflug in die Yamaha-Einzylinderwelt der XT 600. Wenn man hier Normallager oder CN-Lager nimmt, sprengt man das Motorgehäuse nach ca. 200 – 300 km wegen der thermischen Ausdehnung. Ob der Heinkel da auch so empfindlich ist, weiss ich nicht, aber man muss es nicht ausprobieren.

Beim Heinkel ist es so, dass im Betrieb alle Ringe der Kugellager „fest“ im Gehäuse sind und die Wärmeausdehnungen über die C3-Lager ausgeglichen wird. Deshalb ganz wichtig, C3-Lager (gibt es beim Club) verwenden und keine CN oder normalen Lager, die man vielleicht im Geschäft „geschenkt“ bekommt.

Ich fasse zusammen:

Links: Axiales Festlager, mit 2 Seegerringen fixiert. Innenring über die Verschraubung auf der KW fixiert (kein Verdrehen im Betrieb Innenring zu KW-Stumpf), Außerring über die Toleranz als Übergangslager auf Verdrehen gesichert.
Rechts: Axiales Loslager in Bezug auf die Montage, Innenring des Lagers als Presspassung auf der KW fixiert, Außenring als Übergangspassung im Gehäuse.
Wichtig: Es funktioniert nur bei der Verwendung von C3-Lagern!
Fragen? Anregungen? Meinungen? Ich freue mich auf eine rege Diskussion. Lest es bitte genau durch und berichtige mich, falls was falsch oder missverständlich ist.

Gruß Henning

[schwobawolfgang]

Hallole,
geht es jetzt um die Kurbel oder die Kupplungswelle?
Grüßle

[heinkel-bernd]

Servus Henning,

Vielen Dank für die aufschlussreiche Erklärung
Das ist doch mal eine Information, auf die wir schon lange gewartet haben !

Der 0,3 mm Distanzstreifen war auch für mich schon immer nur ein grober Anhalt, um die
Gehäusehälften beim Verschrauben nicht unnötig auf Spannung zu setzen.
Nach dem Verschrauben der KW mit dem (linken) Festlager und dem Ausrichten der KW im
Kurbelgehäuse wurde der Abstand zum Kurbekgehäuse IMMER größer als 0,3 mm.

Ich halte es auch für wichtig, dass nach dem Einsetzen der KW in die rechte Gehäusehälfte noch
vor dem Erkalten des Lagersitzes die linke Gehäusehälfte vorläufig aufgesetzt wird, damit bis
zum Erkalten des rechten Lagersitzes das Lager genau winkelrecht eingeschrumpft wird !
Der einseitig eingesetzte Distanzstreifen hat ja das Bestreben die KW durch ihr Gewicht einseitig
zu verspannen

Nochmals Vielen Dank für Deinen interessanten Beitrag

@ Schwobawolfgang

Ja Wolfgang, Hennings und mein Beitrag passt jetzt nicht zum Thema Kupplungswelle
Hat sich durch Umstände halt so ergeben.
Da Du und ich aber diesen Beitrag schon kommentiert haben, wird es für Henning nicht mehr
möglich sein, diesen in ein neues Thema zu kopieren.

Aber unser Moderator könnte das übernehmen, um den Beitrag später wieder leichter zu finden.

[Bernd Hünten]

Ich muss gestehen, dass ich auf Empfehlung des Händlers in Bremen Ende der 70er unbedarft mal normale Kurbelwellenlager eingebaut habe, weil ich die C3 nicht bekam.
Der Motor ist damit klaglos tausende von Kilometern gelaufen. Das spricht nicht für mich, aber für die Qualität des Motors!