Svenska ElektronikForumet

Jo då Perra, jag är med på dina "begränsningar". Men del är också det
som är lite av en utmaning. Att bygg skapligt proffsigt med begränsade
resurser.

Detta med "klämnav" tror jag är en bra idé.
"Justera in spelet med mutter och sedan dra åt "klämnavet".
Då borde axiell last gå ner i axeln.

Nu råder det lite olika åsikter om hur man gör ett "kläm-förband".
Men det viktigaste är att passningen på klämvavets hål och axeln
håller ca: H7/g6 torerans, "noggrann löpande passning". Hålet kan
vara mindre i själva "klämdelen", men inte större.
Slitsa inte genom hela navet. Behåll den tunna delen mot kullagret hel.
Gör slitsen så navet blir två halvor, som spänns med två skruvar.

Jag tror, att du kommer förlora din möjlighet att passa in drevet på navet med en sådan lösning. Det kan även hända, att du, utan toleranser i likhet med vad ett krympförband hade krävt, får en dålig centrering av navet på axeln och därmed ett icke-linjärt samband mellan primär- och sekundärdrevens positionering. Klämförband tycker jag ej hör hemma remdrivningssammanhang då man vill positionera något med stor noggrannhet. Att driva axlar, som är i linje med drivkällan är en annan femma vad gäller klämförband.

Vill ni jag skall skriva ner ett exempel på hur krymppassningar räknas har jag ett till pappers här.

Jag hade tänkt klocka in drevet. Då blir det ju helt centrerat även om navet skulle kasta en aning.
Om du har lust och ork får du gärna ge ett exempel på hur man räknar på krymppassning.

Jag håller på att svarva ett par temporära bussningar för remhjulen just nu. Det går bara ta någon stan mellan 0,1 och 0,2 mm i varje skär så det tar sin litta tid För den temporära lösningen blir det låsskuvar genom remhjulet mot axeln. Klart smidigt, men ingen slutlig lösning.

Jag försökte räkna lite på hur mycket fel det blir baserat på hur mycket "off center" hjulet kommer. Om man har 5mm stigning och hjulet hamnar 0.25mm "off center" (vilket för övrigt känns väldigt mycket) så får man ett cykliskt fel på +/-0.05mm. Nån som har lust att kontrollräkna?

/Henrik.

Usch, manuellt arbete

Jag har inte desto mer studerat svenska standarder men SFS lär nog ej vara helt olika era. För hobbybruk tror jag det ej heller utgör någon stor skillnad.
Enlig SFS 5595 beräknas ett krympförband som följer:

Obs, en variabel som tex "Sr" betyder S med index r, inte S*r.
Jag använder parenteser friskt för att göra saker och ting klarare för mitt yra huvud
Formler:

Beräkning av momen med givet yttryck, p:

T = (pi/2) * Df^2 * lf * V * (p/Sr)

Där
T = tillåtet moment [N*mm]
pi = 3,141...
Df = axeldiam [mm]
lf = navlängd (kontaktytans axiella längd) [mm]
V = greppkonstant
p = yttryck [N/mm^2]
Sr = säkerhet/lasttypskonstant

Beräkning av axiell hållbarhet med angivet yttyck:

Fax = pi * Df * lf * V * (p/Sr)

Där
Fax = kraft i axiell riktning [N]
och resten som ovan

Beräkning av yttryck, p vid angivet effektivt grepp , Pw då axel och nav är gjorda i olika material:

Pw = (p * Df * K) / Ea

Där
Pw = effektivt grepp [mm]
Ea = elasticitetsmodul, axel [N/mm^2]

K är en justeringskonstant och beräknas enligt följande då axeln ej är ihålig:

K = (Ea/Ei) * (1-ui) + (1 + Qa^2)/(1-Qa^2) + ua

Där
K = konstanten
Ea = axelns elasticitetsmodul [N/mm^2]
Ei = navets elasticitetsmodul [N/mm^2]
ui = friktionskonstant, nav
ua = friktionskonstant, axel
Qa = förhållandet mellan navets ytterdiameter och axelns, Df/Da

Beräkning av effektivt grepp Pw, vid angivet grepp, P:

|Pw| = |P| - 0,8 (Rza + Rzi)

Där
P = grepp [mm]
Rza = ytsträvhet [mm] dvs. Ra-värde
Rza = justeringsvärde för Rza

Efter dessa är utförda kan man räkna ut vilket delta-t mellan axel och nav man behöver åstadkomma för att få navet på axeln, och gärna granska, att man håller sig inom det elastiska området för materialen.


Exemplet kommer snart, detta var bara en lista på formler.
Notera, att de flesta formlerna används "fel väg" dvs. man räknar ut det som borde vara angivet och vice versa. Valprocedurer för konstanter kommer i exemplet.

För stål+stål lyder tummregeln H7-u6 här i landet iaf. Dessa är såklart beroende av diametern så kolla tabeller.

Exemplet:

Dimensioner:
Df = 24mm
Da = 50mm
lf = 20mm
T = 30Nm
Qa = Df/Da = 24mm/50mm
Material: S235 stål på både axel och nav (för att göra saker och ting litet enklare )

Man börjar med att lösa ut yttrycket ur första formeln:

30Nm * (1000mm/1m) = 3,141 * 24^ 2 mm * 20 mm * 0,14 * p/1,5

Var fasen fick jag V och Sr ifrån då?
V är en konstant som bestäms efter sättet navet har monterats på axeln
Monteringssätt <-> konstant

Stål - stål par
Vanlig oljetryckmontering med mineralolja <-> 0,12
Oljetryckmontering med avfettning mha. glycerin <-> 0,18
Vanlig krympmontering med navtemp vid högst 300 grader C <-> 0,14
Som ovan men avfettat <-> 0,20

Stål - gjutjärn par
Tryckolje med mineralolja <-> 0,10
Som ovan men avfettat <-> 0,16

Stål - alu par
Vanligt krympförband <-> 0,10.. 0,15 beroende litet på materialet

Sr väljs efter vilken typ av last förbandet utsätts för:
Vanlig, vilande last <-> 1,5
Pulserande last <-> 1,8
Starkt varierande last <-> 2,2

Detta ger p = 17,7628...N/mm2

Sedan löser man ut det minsta godkända, effektiva greppet, Pw ur nästa formel litet modifierad då båda komonenterna är gjorda i samma material:

p = E/2 * (1-Qa^2)*Pw/Df

17,7628...N/mm2 = 210 000[N/mm^2] / 2 * (1-(24mm/50mm)^2) * Pw / 24mm

Detta ger Pw = 0,005275... mm

Pw är en korrigerad version av passningen, P pga. att monteringen försämrar friktionen något.

Det bearbetade greppet, P fås då ur formeln:

|Pw| = |P| - 0,8 (Rza + Rzi)

0,005275... mm = P - 0,8 (10um * (1mm/1000um) + 1,6um * (1mm/1000um))

vilket ger
P = 0,014555...mm

Vad är då Rza och Rzi?
Rza är helt enkelt Ra-värdet på den bearbetade ytan. Detta kan man räkna efter matningshastigheten i samband med svarvningen eller mäta med surftest.

Rzi bestäms efter Rza enligt följande:
Rza <-> Rzi
0,025 <-> 0,16..0,25
0,05 <-> 0,4..6,3
0,1 <-> 1
0,2 <-> 1,6
0,4 <-> 2,5
0,8 <-> 4..6,3
1,6 <-> 10
3,2 <-> 16..25
6,3 <-> 40
12,5 <-> 63
25 <-> 100
50 <-> 160

Under Ra 1,6 börjar vi snacka slipning.

Sedan lägger man ut en godtycklig max gräns på yttrycket för att få ett maxgrepp:

p = 150N/mm2 torde passa bra för S235

150N/mm2 = 210 000[N/mm^2] / 2 * (1-(24mm/50mm)^2) * Pw / 24mm

Pw,max = 0,04455.. mm

och
0,04455.. mm = P - 0,8 (10um * (1mm/1000um) + 1,6um * (1mm/1000um))

dvs.
Pmax = 0,05383...mm

Då vet man, att passningen mellan axel och nav skall vara minst
Pmin = 0,014555...mm
men max
Pmax = 0,05383...mm

Fram med tabellerna:

Hålet: 24H7 (+21, 0)
Axeln 24S6 (+48, +35)
Verkar passa in bra.
I praktiken håller det hela för en hel del mer än de 30Nm som kraven ställde.

Detta med
- en vilande, konstant last
- bearbetning Ra 1,6
- ett vanligt krympförband utan avfettning

Märkte nu, att jag anger litet olika antal decimaler i delsvaren men orkar inte ändra på saken

EDIT: fick musarm nu, temperaturberäkningar och kontrollberäkningar kommer kanske imorgon.
Tänkte fixa ett program för detta till TI-89

Imponerande inlägg angående beräkningen!
Jag har kört in detta i ett excelark och lagt in mina värden.
Df = 10mm
Da = 56mm
lf = 20mm
T = 10Nm
Då får jag p=0,013 och pMax=0,024.

Nu till själva tillverkningen. Jag misstänker att man måste brotscha upp ett hål med så fin tollerans. Kan detta vara verktyg somm passar för ändamålet?
http://shop.otdtools.se/Shop/Index.php?sArtModelId=7178
http://shop.otdtools.se/Shop/Index.php?sArtModelId=7179
eller köper man en fast brotch 10mmH7. http://shop.otdtools.se/Shop/Index.php? ... d=12250100

Vad behöver man mer. En bra mikrometer för invändiga mått eller kan man mäta brotchen utvändigt med vanlig micrometer?

edit: Lagt till en länk till verktyg och ändrat till invändiga mått på micrometer.

edit2: En fast brotsch 10H7 skulle väl fungera för Klämbusssningar, men inte för bussningar med Krymppassning.

H.O skrev:Jag försökte räkna lite på hur mycket fel det blir baserat på hur mycket "off center" hjulet kommer. Om man har 5mm stigning och hjulet hamnar 0.25mm "off center" (vilket för övrigt känns väldigt mycket) så får man ett cykliskt fel på +/-0.05mm. Nån som har lust att kontrollräkna?

/Henrik.

Jag räknar så här:
Lilla hjulet = 31,8mm
Stora Hjulet = 89,1mm
Utväxling vid perfekt passning = 89,1/31,8 = 2,802
Vid ett fel på 0,1mm på varje hjul får vi maximal utväxling 89,2/31,7 = 2,814
Det ger en diff på 0,012 * stingning på 4mm -> 0,048mm diff.

Skall man få 0,01mm tollerans på drivningen får hjulen inte vara mer än 0,02 mm i "offset" om jag tänker rätt.
Väldigt nyttiga räkneövningar. Nu vet jag vad som gäller!

Enlig SFS 5595 beräknas ett krympförband som följer:

Det är i botten samma här på denna sidan Östersjön. Vi räknar på samma
sätt som tyskarna. Och underlaget är taget ur "Hütte-bökerna".

Jag instämmer med Perra angående Stenbergs fina och pedagogiska upplägg.

Väldigt nyttiga räkneövningar. Nu vet jag vad som gäller!

För det är min åsikt också, man kan "slå ihjäl" åtskilliga idéer/projekt med lite
enkel matte.
Matte är ett "super-verktyg" när man ska bygga maskiner. Vi lägger ner
stora resurser på att skapa bra toleranser, fina ytor osv. Men "matten" spar
mycket tid och bekymmer pga haverier och "icke uppnådda prestanda".

Själv har jag lagt alla "krymp/press/kläm-förband" i "MatCad". Och det är
lite stökigt att kavla ut, läsa och förstå.


Nu är jag ingen "produktions-tekninker" men det jag fick lära mig på verkstads-
skolan var att alltid vrida brotschen för hand (man känner lättare hur mycket man
ska mata, och något går på tok) med ordentligt med smörjmedel.
Brotschen centreras mot en dubb, för att inte "vingla".

Ställbara brotschar är kanon, med hur kalibrerar man dom utan dyr utrustning?!?