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Autor Thema: Umbau Differentiallagerung auf Kegelrollenlager  (Gelesen 6691 mal)

Offline TimVerschwunden

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Umbau Differentiallagerung auf Kegelrollenlager
« am: September 09, 2006, 01:28:35 »
Da die unten beschriebene Lösung nun schon ihre ersten paar tausend Kilometer hinter sich hat denke ich, ich kann Euch das jetzt mal vorstellen, ohne befürchten zu müssen, daß das alles eine Schnappsidee war.

Also: wie ein paar Threads weiter unten bemerkt, waren die beiden Lager, die das Antriebskegelrad im Differnetial zur Kardanwelle hin abstützen bei mir kaputt. Sie hatten axiales Spiel. Eine Betrachtung ergab, daß die eingesetzten Vierpunktlager namens Q 308 den Belastungen nicht gewachsen waren - die Kugel hatten die Laufbahnen axial ausgearbeitet. Ein Schema des eingesetzten Vierpunktlagers ist im ersten Bild unter diesem Thread zu sehen. Vierpunktlager sind also nichts anderes, als normale Rillenkugellager mit tiefer eingearbeiteten Laufrillen. Da es dadurch fertigungstechnisch nicht mehr möglich ist, die Kugel seitlich in das Lager zu setzen und danach den Käfig einzupressen, müssen bei dieser LAgerart entweder der Außen- oder der Innenring geteilt sind, um die Kugeln montieren zu können. Die alten DDR-Lager nannten sich Q 308 (geteilter Außenring). Heutzutage gibts nur noch QJ 308 (geteilter Innenring). Funktionell macht das aber keinen Unterschied. Ich wollte aber kein solches Lager mehr einbauen, denn heutzutage ist diese Konstruktion eher ungewöhnlich. Normalerweise werden jetzt solche Differentiale mit Kegelrollenlagern gelagert. Im zweiten Bild unten ist das Schema des Kegelrollenlagers 31308 zu sehen. Bei diesem ist der Innen- wie auch der Außendurchmesser gleich dem Q 308 (40 und 90mm). Das Lager im Bild ist schon ein sog. \\\"Zusammengepaßtes\\\" Lager. D.h. zwei Kegelrollenlager sind Rücken an Rücken zusammengesetzt und zwischen Ihnen befindet sich ein Distanzring, der das Laufspiel der zwei Lager definiert (der blaue ring im vierten Bild). Damit wird es möglich, dieses Lager zu verbauen - denn der spieldefinierende Ring ermöglicht es, diese Lagerkombination einzubauen, ohne eine Einstellmöglichkeit für das Laufspiel zu haben. Letzteres steht bei diesem Umbau ja nicht zur Verfügung. Man kann das Lagerpaket also einfach wie die ursprünglichen Q 308 mit dem Lagerdeckel  zusammenpressen und fertig.
Der einzige Unterschied beim Einbau ist schließlich, daß die zwei Lager Q 308, die ursprünglich eingebaut waren eine Gesamtbreite von 46mm hatten, während die zwei zusammengepaten Kegelrollenlager eine Gesamtbreite von 50,5mm haben. D.h. um 4,5mm stehen die neuen Lager aus dem Lagersitz im Differential heraus. Um diesen Betrag muß deshalb der Lagersitz im Lagerdeckel tiefer ausgedreht werden.
Das komplette antriebskegelrad mit montierten Lagern ist im dritten bzw. vierten Bild zu sehen. Einmal mit dem ursprünglichen Q 308 und einmal mit dem neuen 31308 in paarweise zusammengepaßter Ausführung.
« Letzte Änderung: September 09, 2006, 01:58:21 von TimVerschwunden »

Offline TimVerschwunden

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Umbau Differentiallagerung auf Kegelrollenlager
« Antwort #1 am: September 09, 2006, 01:52:18 »
noch nicht ganz fertig:

es muß beim Umbau noch beachtet werden, daß bei den Kegelrollenlagern der Innenring nicht bündig mit dem Außenring abschließt. Da das Zahnrad mit Welle aber am Innenring mit der originalen Distanzscheibe bündig anliegt, muß zwischen beiden noch eine zusätzliche Distanzscheibe eingelegt werden, sonst sitzt das Antriebskegelrad nicht richtig für den Eingriff ins Tellerrad. Der Versatz, den es zusätzlich auszugleichen gilt, beträgt 2,4mm. Zufälliger Weise hatten die dort ursprünglich vorhandenen Beilegescheiben genau diesselbe Dicke. Ich habe also von einem alten Differential so eine Beilegescheibe genommen und zusätzlich eingebaut. Damit war der Versatz mit einer Genauigkeit < 0,1mm ausgeglichen. Die ursprüngliche Konfiguration mit einer Beilegescheibe (hellgrün) und den Q 308-Lagern ist im ersten Bild zu sehen und die neue Form mit zwei Beilegescheiben (hellgrün und dunkelgrün) und 31308-Lagern im zweiten Bild. Ich hoffe, man erkennt das.

Das waren auch schon die Kernpunkt dieses Umbaus. Nochmal alles in Kurzfassung:
- den Lagersitz im Lagerdeckel von der ursprünglichen Tiefe (3,4mm) auf 8 mm Tiefe ausdrehen. Es bleibt noch genug Fleisch übrig um die Stabilität zu garantieren.
- zusammengepaßte Kegelrollenlager Lager auf die Antriebswelle aufpressen und zuvor 2 Distanzscheiben a 2,4 mm dazwischenlegen
- einbauen, Lagerdeckel mäßig anziehen (Schrauben mit Loctite sichern) und Leichtgängigkeit kontrollieren. Dabei den großen O-Ring zwischen Diff.-gehäuse und Lagerdeckel am besten durch einen etwas dickeren mit 3 mm Schnurstärke ersetzen (also 87x3). Man muß hier natürlich hinzufügen, daß ein Kontrollieren der Leichtgängigkeit fast unmöglich ist, wenn die Achse nicht komplett demontiert ist, weil man ansonsten immer Tellerrad und Differential mitdreht.
- die Beilegescheibe, welche sich ursprünglich zwischen Lager und Kardanflansch befand, wieder einlegen, Kardanflansch montieren und fertig.

Der Umbau bringt rein rechnerisch den Vorteil, daß die verwendeten Kegelrollenlager bei vergleichbaren Traglasten eine um den Faktor 4 höhere Ermüdungsgrenzbelastungen haben als die ursprünglichen Vierpunktlager. D.h. das ganze hält jetzt theoretisch erheblich länger als die ursprüngliche Konstruktion. Die verwendeten zusammengepaßten Kegelrollenlager gibts als Set von SKF unter der Bezeichnung 31308 J2/QCL7CDF. Hierbei bedeuted das DF, daß es sich um ein Set von zwei zusammengepaßten Lagern handelt. Kosten tut das Ding (bei Mercateo) ca. 140 €.

Beim W 50 ist die Lagerung des Antriebskegelrades übrigens auch mit solchen Vierpunktlagern gemacht (Q 311) - würde mich interessieren, ob das dort schon mal jemand umgebaut hat...

Auch die technischen Probleme des Umbaus sollen erwähnt werden:
- der Lagersitz muß mit hinreichender Präzision ausgedreht werden. Das Lager muß fest sitzen.
- dadurch, daß die beiden neuen Lager breiter sind und weiter aus dem Diff.-gehäuse herausragen, trägt von dem hinteren Lager nur noch die Hälfte des Außenringes im Diff.-gehäuse. Die andere Hälfte steckt im Lagerdeckel, so daß sie sich zwar nicht weiten kann, aber der Lagerdeckel kann über seine axialen Verschraubungen keine radialen Kräfte aufnehmen. Hier wird sich im Laufe des weiteren Betriebs zeigen, ob das funktioniert. Wenn nicht, werde ich es Euch wissen lassen.

So, das wars jetzt erstmal mit Neuerungen.
Hoffe, ein paar Infos rübergebracht zu haben,
tim
« Letzte Änderung: September 09, 2006, 02:02:09 von TimVerschwunden »

 

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