Modul für Kegelradgetriebe

Hallo Forum,

für mein im kommenden Winter beginnendes Bauprojekt, ein vollständig aus Messing gebautes Modell der Diesellokomotive OEG 02, konstruiere ich zur Zeit den Antrieb. Dabei bin ich auf eine Fragestellung gestoßen, bei der ich mich über die Unterstützung der Experten hier im Forum freuen würde, auch wenn das nicht direkt mit Echtdampf zu tun hat.

Der Antrieb soll mit zwei 25mm Getriebemotoren erfolgen. Die Getriebemotoren sollen die Kraft auf die Achsen über ein 90° Winkelgetriebe aus jeweils zwei Kegelrädern mit einer Übersetzung von 1:1 übertragen. Soweit passt konstruktiv alles.

Ich bin nun unsicher, welche Kegelräder wählen soll. Ich habe hierzu zwei Alternativen heraus gesucht, die sich in Modul, Anzahl der Zähne und Breite der Zahnflanke unterscheiden.

Beide Zahnräder haben den benötigten Bohrungsdurchmesser von 4 mm, einen Außendurchmesser von ca. 13 mm (die Bilder sind nicht skaliert).

Das linke Zahnrad hat 15 Zähne und daher ein Modul von 0,8.

Das rechte Zahnrad hat 25 Zähne und daher ein Modul von 0,5.

Rahmendaten und Anforderungen:

• Die maximale Motorleistung liegt bei etwa 3,5 W und im Blockierzustand liegt an der Welle ein Drehmoment von rund 0,044 Nm an.
• Bei vorbildgerechter Geschwindigkeit liegt die Drehzahl bei etwa 400 min^-1.
• Das Kegelradgetriebe soll möglichst leise laufen und gegebenenfalls auch ein gewisses Spiel tolerieren. Im vorbildgerechten Rangiergang soll die Lok keinesfalls ruckeln.

Ich denke, beide Zahnräder können das Drehmoment übertragen. Ich tendiere im Moment zu dem Zahnrad mit Modul 0,5, könnte mir aber vorstellen, dass das Zahnrad mit Modul 0,8 ein zu groß eingestelltes Spiel eher toleriert, ohne die Zahnflanken abzuscheren.

Über eure Einschätzung würde ich mich sehr freuen. Vielen Dank schon im Voraus.

Viele Grüße

Werner

Guten Abend,

vielen Dank für eure Rückmeldungen und die hilfreichen Hinweise.

Zitat von gedreivier

Zunächst einmal müssen die Zahnräder eines Kegelradgetriebes absolut rechtwinklig zueinander laufen, sonst verschleissen sie ganz schnell,

Die genaue Ausrichtung werde ich durch jeweils einen massiven, vom Rahmen unabhängigen Getriebekäfig erreichen. Die Achsen sollen dann in gefederten Achslagern laufen, wobei der gesamte Antriebsblock beweglich ist und nur über eine Drehmomentstütze mit dem Rahmen verbunden ist. Im Prinzip wird das so ähnlich wie ein Tatzlagerantrieb.

Den Durchmesser der Zahnräder kann ich daher nicht allzu groß wählen, bei so etwa 18 mm ist Schluss weil sonst die Nabe des Kegelrads auf der Achse nicht mehr in den Getriebekäfig passt. Ein größeres Modul als 0,8 werde ich also wohl nicht einsetzen können.

Zitat von gedreivier

Falls du für das Modul die Faustformel Aussendurchmesser/Zähnezahl verwendet hast, gibt das zwar einen Näherungswert, aber meinem Wissen nach gibts Modul 0,8 nicht sondern nur 0,75 (zumindest bei den Kegelrädern, die es beim großen "C" gibt).

Mir ist schon klar, dass das Modul nicht über den Außendurchmesser sondern als Quotient aus dem wirksamen Durchmesser und der Anzahl der Zähne definiert ist. Die Angabe Modul 0,8 stammt hier vom Hersteller und bei 13mm Außendurchmesser dürfte das auch passen.

Interessehalber habe ich dann recherchiert weil ich ja kein Zahnrad einsetzen will das bei einem späteren Austausch nicht mehr beschaffbar ist. In der DIN 780 Teil 1 von 1977, Modulreihe für Zahnräder stand dann, dass das Modul 0,8 in der zu bevorzugenden Reihe I enthalten ist, das Modul 0,75 dagegen in der für Sonderzwecke vorgesehenen Reihe II.

Tatsächlich scheint es bei Conrad nur Kegelräder im Modul 0,75 zu geben, keine in Modul 0,8. Das muss aber nichts heißen - unter Manfreds Link habe ich wiederum Kegelräder mit Modul 0,8 gefunden aber keine mit Modul 0,75.

Zitat von gedreivier

Je größer das Modul, desto mehr Kraft kannst Du übertragen.

Vielen Dank für die Klärung. Mechanisch passt vom Modul her der Bereich von 0,5 bis 0,8. Ich würde demnach also das größere Modul wählen.

Sehr gerne würde ich auch Polyamid-Zahnräder verwenden aber da hängt es an dem Wellendurchmesser. Ich habe trotz aller Bemühungen bisher keine passenden Kegelräder gefunden.

Der Wellendurchmesser des Getriebemotors ist mit 4 mm gesetzt und auch die Achse kann ich nicht größer dimensionieren. Grund dafür ist die filigrane Achslagerung mit schlanken Lagerblöcken und kleinen Achslagerdeckeln. Das wird im Modell nicht einfach als Attrappe aufgesetzt sondern ich habe das so konstruiert, dass ich es voll funktionsfähig bauen kann, also mit nbewegliche und gefederten Achslagern. Schon mit einer 5 mm Achse würden die Materialstärlen dann aber zu gering.

Zitat von Manni

Schau mal hier bei GHW habe ich bisher alle meine Zahnräder gefunden und gekauft:

https://ghw-modellbau.de/index.php?qs=Kegelrad&search=

GHW kannte ich noch nicht und habe ich mich heute Abend durchgearbeitet - leider ohne etwas passendes zu finden. Polyamid gibt es hier in passender Größe nur mit 5 mm Wellendurchmesser und 4 mm habe ich nur in Messing und Stahl gesehen. Das einzig passende Zahnrad in Messing hat Modul 0,5 / 27 Zähne und entspricht damit in etwa dem Modul 0,5 / 25 Zähne in meiner Auswahl.

Ich werde mal weitersuchen, ob ich ein passendes Polyamid-Zahnrad finde.

Viele Grüße

Werner

Hallo Reiner,

Zitat von REINER St. Olberg

ein Messingrohr dazwischen gesetzt.

Dort wo die Befestigungsschraube greifen soll in das Messing ein Loch gebohrt -

festschrauben -spielfrei fest.

das ist eine hervorragende Idee, da wäre ich nicht drauf gekommen. Vielen Dank!

Mit dem Messingrohr als Zwischenlage könnte ich Polyamid-Zahnräder mit 5 mm Wellendurchmesser verwenden. Und das tolle wäre, dass ich das eingesetzte Messing-Röhrchen dann gleich als Abstandshalter für die genaue Positionierung des Abtriebs-Kegelrades zwischen den Kugellagern (oder den Kunststoffbuchsen) nutzen kann.

Viele Grüße

Werner