Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

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Hoebra
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Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#1 Beitrag von Hoebra » 30 Mär 2021, 18:20

Ich bin aktuell auf folgendes Fehlerbild gestoßen:
IMG_20210330_164248.jpg
Es handelt sich um ein SKF NJ 204 EC/C3 Lager, welches beidseitig auf der Kurbelwelle in einem M541 Motor verbaut ist. Der Schadem trat auf/fiel auf beim Ziehen der Kupplung und vom Gas gehen nachdem der Motor ausgedreht war (vorletzter Gang).
Von diesem Moment an war ein leichtes tickern/klickern zu hören, aber der Motor lief noch. Als Primär war natürlich ein geradeverzahnter verbaut, wie es ihn vor vieleicht 10 Jahren bei LT zu kaufen gab (20:75 ROX ohne Rückdämpfung), also keine Axialkraftkomponente.
Kennt jemand die Ursache für dieses Schadensbild? Ich habe eine Vermutung, möchte aber vorerst nicht beeinflussen.
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Re: Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#2 Beitrag von keokeo » 30 Mär 2021, 19:03

Hast du denn auch einschläge am Kolben/Kopf?

Ich sage mal darauf das das Lager schonmal unsanft abgezogen wurde und der Bund geschwächt war.

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Re: Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#3 Beitrag von Mr.Eyeballz » 30 Mär 2021, 19:19

Auffällig ist, dass es gegenüber vom Hubzapfen ist, was dafür sprechen würde, dass es vielleicht gerade beim Ausdrehen, bzw. im Leistugnspeak axial eng wurde aufgrund der Wellendurchbiegung. Da könnte ich mir so ein Schadensbild in Kombination mit einem Materialfehler vorstellen. Vielleicht ist der Bund durchgehärtet und zu spröde. Ansonsten wäre da einiges an Kraft notwendig um den Bund so zu beschädigen. Wie schauen die Rollen seitlich aus? Ich hatte mal zu eng ausdistanziert und hatte Laufspuren seitlich der Rollen, aber keine Anlauffarben etc.. Hast du da irgendwelche Kampfspuren?

Axialbelastungen sind eigentlich selbst für die Lager in einem gewissen Rahmen kein Problem. In unserm 240Nm Getriebe sitz ein Rollenlager ähnlicher Dimension auf der Antriebswelle welches durch die Schrägverzahnungen ebenfalls Axialkräfte aufnehmen muss.

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Re: Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#4 Beitrag von Hoebra » 30 Mär 2021, 20:27

IMG_20210330_201648_419.jpg
Danke schonmal. Die Spuren seitlich an den Rollen empfinde ich nicht als besorgniserregend.

Am Kopf gibt es keine Beschädigungen, da der Kurbeltrieb innerhalb des Bruchteils einer Umdrehung auf 0 beschleunigt wurde. Ein Bruchstück vom Bord wollte durch den Überströmer, hat sich im Aufwärtshub mit dem Kolben verkeilt, der Kolben ist noch vor OT zum Stehen gekommen, das ROX Primärritzel hat alle Zähne bis auf 2 verloren, der Korb auch einpaar, das Pleuel ist krumm, das untere Nadellager mit Hondakranz ist wie neu.

Abgezogen wurde der Innenring zuvor nicht, ich habe ihn ursprünglich selbst montiert, also keine Vorschädigung durch Stress.
Etwas ungünstig ist tatsächlich die Luft zwischen dem Bord und der Hubscheibe. Evtl schleifen ich Scheiben welche ich beim Neuaufbau dort zwischensetze.

Das mit der Position gegenüber dem Hubzapfen ist interessant, aber ob das nicht genauso gut auch Zufall sein könnte?

Wegen Durchbiegung, die Welle ist beidseitig in Rollenlager gelagert, der Hubzapfen ist verschweißt, der Primärstumpf lief mit 0,5/100 Schlag, der Limastumpf lief auf 0, es war weder viel Leistung noch eine hohe Kolbengeschwindigkeit, ich denke die Durchbiegung ist sehr überschaubar.
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Re: Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#5 Beitrag von Mr.Eyeballz » 31 Mär 2021, 06:19

Ich tipp auf Materialfehler. Die Rollen sehn normal aus. Ich kenn jetzt dein Setup nicht, aber ich kenne nen Tuner der hatte genau am Leistungspeak nochmal 1 - 2 PS gefunden als er von 0.1 auf 0.2 mm ausdistanziert hatte. Ich hab letztes Jahr am G85+ etwas erhöht und hab seitdem ein besseres Ausdrehverhalten. In dem kleinen Hubzapfen ist eben bei den hier teils erreichten Literleistungen schon etwas Dynamik drin.

Gruss Michael

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Re: Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#6 Beitrag von Firma RZT » 31 Mär 2021, 07:09

Hoebra hat geschrieben: 30 Mär 2021, 20:27 Wegen Durchbiegung, die Welle ist beidseitig in Rollenlager gelagert, der Hubzapfen ist verschweißt, der Primärstumpf lief mit 0,5/100 Schlag, der Limastumpf lief auf 0, es war weder viel Leistung noch eine hohe Kolbengeschwindigkeit, ich denke die Durchbiegung ist sehr überschaubar.
Hallo!

Ich denke, bezüglich Durchbiegung der Welle verschätzen sich viele gewaltig! Dort ist bei einem normalen Simsongehäuse schon richtig Bewegung drin. Das Verschweißen des Hubzapfens sichert diesen gegen das Verdrehen der Welle, aber nicht gegen Durchbiegung da ja nur ganz aussen verschweißt ist (versuche mal eine verschweißte Welle zu richten- da kannst du noch locker 1/10 auf und zu biegen ohne großen Kraftaufwand).
Wie war denn das Axialspiel?
Der Bund des Lagers ist aber halt auch schon relativ filigran, bei vielen Lagern ist der etwas massiver ausgelegt...

MfG RZT

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Re: Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#7 Beitrag von DMT Racing » 31 Mär 2021, 07:14

Zu hohe axiale Stoßbelastung. Beim beschleunigen drückt es die Welle Richtung Zündung, beim abtouren zieht es sie zurück.

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Re: Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#8 Beitrag von Hoebra » 31 Mär 2021, 08:09

Danke auch euch beiden! Ich denke ihr habt den Finger drauf, durch einen Fehler in der Montage waren ca 0,6-0,7mm Axialspiel vorhanden. Auch der Kupplungskorb hatte Axialspiel in dieser Größenordnung.
Wir haben uns das Szenario folgendermaßen vorgestellt: Am Ende des Kaufs wird ausgekuppelt, also die Kupplungsdruckplatte nach links hin ausgerückt. Da zudem noch eine 6 Lamellen Kupplung verbaut war, trennt diese weder voll ausgerückt richtig sauber, im Bereich des ersten mm des Ausrückhubes gleich garnicht. Dadurch vermute ich das der Kupplungskorb die Ausrückbewegung des Paketes/Lamellen im Rahmen seiner Axialluft mitgeht. Da der Korb dich mit etwas Drehzahl mit dem Primärzahnrad im Eingriff ist, vermute ich das auch das Primärritzel mitsamt Kurbelwelle diese Bewegung nach links mitgeht.
Im Prinzip ist das mit richtigem Axialspiel von 2/10 +/-1/10 verkraftbar, aber mit einem potentiellen Weg von 0,6-0,7 steht etwas mehr Weg zur Axialbschleunigung zur Verfügung.

Fazit wäre, Axialspiel KW auf ca 2/10 begrenzen, Kupplungskorb auf 3-4/10 begrenzen und das Problem sollte kein zweites mal auftreten, geht ihr hier mit?
Oder misst RZT der Lage des Ausbruchs gegenüber dem Hubzapfen auch besondere Bedeutung zu?

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Re: Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#9 Beitrag von flymo » 31 Mär 2021, 08:50

Der Kupplungskorb ist schwimmend gelagert und kann keine Axialkräfte aus der Kupplungsbetätigung aufnehmen. Du kannst dazu auch mal eine Messuhr an den Korb bauen und die Kupplung betätigen, da wird sich nix tun. Selbst wenn er eine axiale Bewegung ausführen würde, überträgt sich diese niemals auf die Kurbelwelle.

Axialkräfte auf der Kurbelwelle generiert vorrangig ein eventueller Schräglauf der Welle selbst. Das Tragbild des Innenrings ist auch nur einseitig wie man erkennen kann, dass würde den Verdacht noch erhärten, bei hohen Radialkräften steigen dann ebenfalls die Axialkräfte.

Belastetet Borde müssen auf der gesamten Höhe unterstützt werden, dieser Umstand ist bei dieser Welle nicht gegeben. Bei sehr starken Wellenbiegungen können zusätzlich Biegewechselbeanspruchungen durch die Unterstützung auftreten, bei zu geringem Axialspiel besteht dann Klemmgefahr. Weiterhin ist bei diesem Einsatzgebiet nur ein sehr ungünstiges Schmierverfahren mit einer geringen Betriebsviskosität vorhanden, welches die maximal zulässige Axialkraft weiter herabsetzt. Auch die hohen Gleitgeschwindigkeiten an den Kontaktflächen auf Grund der hohen Drehzahlen wirken sich hier negativ aus.

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Re: Zylinderrollenlager, Bruch am Bord

#10 Beitrag von DMT Racing » 31 Mär 2021, 12:17

Hoebra hat geschrieben:Danke auch euch beiden! Ich denke ihr habt den Finger drauf, durch einen Fehler in der Montage waren ca 0,6-0,7mm Axialspiel vorhanden. Auch der Kupplungskorb hatte Axialspiel in dieser Größenordnung.
Wir haben uns das Szenario folgendermaßen vorgestellt: Am Ende des Kaufs wird ausgekuppelt, also die Kupplungsdruckplatte nach links hin ausgerückt. Da zudem noch eine 6 Lamellen Kupplung verbaut war, trennt diese weder voll ausgerückt richtig sauber, im Bereich des ersten mm des Ausrückhubes gleich garnicht. Dadurch vermute ich das der Kupplungskorb die Ausrückbewegung des Paketes/Lamellen im Rahmen seiner Axialluft mitgeht. Da der Korb dich mit etwas Drehzahl mit dem Primärzahnrad im Eingriff ist, vermute ich das auch das Primärritzel mitsamt Kurbelwelle diese Bewegung nach links mitgeht.
Im Prinzip ist das mit richtigem Axialspiel von 2/10 +/-1/10 verkraftbar, aber mit einem potentiellen Weg von 0,6-0,7 steht etwas mehr Weg zur Axialbschleunigung zur Verfügung.

Fazit wäre, Axialspiel KW auf ca 2/10 begrenzen, Kupplungskorb auf 3-4/10 begrenzen und das Problem sollte kein zweites mal auftreten, geht ihr hier mit?
Oder misst RZT der Lage des Ausbruchs gegenüber dem Hubzapfen auch besondere Bedeutung zu?
Nicht die Kupplung ist das Problem, sondern die Verzahnung des primäres. Ersten müssten beide Wellen zu 100% parallel stehen, was hier und da nicht der Fall ist und die Verzahnung möchte es auseinander drücken, sobald Lasteinwirkung entsteht. Dann drückt es die Kurbelwelle.
Oft genug gesehen, wenn man das Polrad beim beschleunigen beobachtet und die Lagersitz schwimmen.. Diese wandert fröhlich hin und her.
Beim ausdistanzieren wird 2/10 angestrebt.

Eine Seite 6204 könnte das Problem komplett lösen.

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