Getriebeöl Additiv MoS2

[Wolfram2]

... vergleich mal die beiden Fotos. Zwischen den Kugeln. Bei dem mit 1k glänzt die Oberfläche, bei dem mit 60k ist wie eine Orangenhaut. Das ist der Verschleiß, das Material bekommt Pitting.

Hallo Phil,

und genau da bin ich mir unsicher.

Auch im zweiten Bild (60 000 km) ist eine helle Spur zu erkennen. Könnte das nicht die Laufspur der Kugeln sein?

Ich habe hier kein solches Lager liegen, sonst hätte ich es mal unter einem ähnlichen Winkel betrachtet, um das Ganze etwas besser einordnen zu können.

Es könnte ja auch so sein, dass die helle Spur die Laufrille ist und das Dunkle nebendran irgendwelche Anhaftungen.
Auch kann ich nicht erkennen, ob die dunklen Bereiche in der hellen Spur Pitting darstellen. Das Foto ist an dieser Stelle auch nicht ganz scharf. Im ersten Foto (1000 km) ist dieser Bereich noch unschärfer.

Muss ja auch nicht bis ins letzte Detail geklärt werden. Ich finde die Fotos auf jedel Fall interessant.

Ich habe Kontakt zu einem Lagerspezialisten. Wenn ich den ans Telefon kriege, werde ich ihn mal fragen, was er von MoS[SUB]2[/SUB]-Zugabe und dem Einfluss auf die Lager hält und dann hier berichten.

Gruß, Wolfram

 

[Marvin2911]

Hallo Phil,

und genau da bin ich mir unsicher.

Auch im zweiten Bild (60 000 km) ist eine helle Spur zu erkennen. Könnte das nicht die Laufspur der Kugeln sein?

Ich habe hier kein solches Lager liegen, sonst hätte ich es mal unter einem ähnlichen Winkel betrachtet, um das Ganze etwas besser einordnen zu können.

Es könnte ja auch so sein, dass die helle Spur die Laufrille ist und das Dunkle nebendran irgendwelche Anhaftungen.
Auch kann ich nicht erkennen, ob die dunklen Bereiche in der hellen Spur Pitting darstellen. Das Foto ist an dieser Stelle auch nicht ganz scharf. Im ersten Foto (1000 km) ist dieser Bereich noch unschärfer.

Muss ja auch nicht bis ins letzte Detail geklärt werden. Ich finde die Fotos auf jedel Fall interessant.

Ich habe Kontakt zu einem Lagerspezialisten. Wenn ich den ans Telefon kriege, werde ich ihn mal fragen, was er von MoS[SUB]2[/SUB]-Zugabe und dem Einfluss auf die Lager hält und dann hier berichten.

Gruß, Wolfram

Sehr gern !

eigentlich, rein logisch gedacht, kann es ja garnicht schaden .. es muss flutschen und gut geschmiert sein, beides wird
durch das additiv gefördert ..

 

[Wolfram2]

...das vordere Abtriebswellenlager ist eines der ersten Teile, die bei den Getrieben kaputtgeht (zumindest bei den Paralever) ...

Hallo,

der Grund dürfte die Schrägverzahnung des fünften Ganges sein. Schräg verzahnte Zahnräder laufen zwar leiser, haben aber den Nachteil, dass sie einen axialen Schub an der Welle bewirken.
Wenn ich das richtig einordne, erfolgt der Druck hier in Fahrtrichtung, d.h. das vordere Lager wird hauptsächlich belastet.
Nun sind Rillenkugellager nicht dazu gedacht, eine axiale Last aufzunehmen. Ich erinnere mich an Zahlenwerte zwischen 10 und 15 %, soll heißen, die axiale Last soll maximal 15 % der radialen Belastbarkeit betragen.
Für die Aufnahme einer axialen Last verwendet man dann Schrägkugellager, Kegelrollenlager oder Axiallager.

Bei den Paralevern hat man wohl dann eher einen Schaden am vorderen Lager, wenn die Schiebeverzahnung der Kardanwelle schwergängig ist und so bei Federbewegungen des Fahrwerks zusätzlicher Schub wirkt.

...es ist schon merkwürdig, das vordere Lager geht fast nur bei den 5 Gang Getrieben kaputt. Der Schaden ist bei den 4 Gang Getrieben unbekannt. Offensichtlich rafft das höhere Drehmoment und die größere Schrägstellung der Zahnräder (X) das Lager hin...

Auf jeden Fall bewirkt das höhere Drehmoment einen größeren axialen Schub, ebenso die Erhöhung der Schrägstellung on 15° auf 17,5°.

Warum die Vierganggetriebe halten??
Wie groß war denn das maximale Drehmoment der Motoren, die mit dem Vierganggetriebe gekoppelt wurden?

Gruß, Wolfram

 

[kosi]

Die helle Spur bei dem 60k ist die originale Lauffläche. Das Pitting ist einseitig da in die Richtung die Kraft in axialer Richtung wirkt.

 

[mk66]

Ja, das ewige Mysterium um das 6403C3, dessen Defekte und deren Ursachen/Vermeidung. Die werden sicher noch Äonen später an Stammtischen und Lagerfeuern von 2V Schraubern diskutiert werden.

Wenn man mal gesehen hat, was das kaputte Lager im Endstadium der Auflösung an Folgeschäden anrichtet, wenn man die Symptome ignoriert, allerdings zurecht

Neben dem Längenausgleich haben manche haben noch die Theorie, dass der temporär weggelassene "Sicherungsring" dazu führt, dass das Lager sich auf der Welle im Betrieb verschiebt und dadurch bei gegenläufiger Bewegung stärkere Axiallast abbekommt. Andere halten den Sicherungsring nur für eine "Montagehilfe". Manche kleben das Lager auf die Welle. Auch mit Schweißpunkten auf der Welle fixierte Innenringe habe ich hier im Forum schon gesehen

Darüber hinaus wird dann noch darüber spekuliert, ob nicht das FAG 6403 Lager mit 7 Kugeln besser ist als die 6403 anderer Hersteller mit 6 Kugeln. Andere schwören auf das "Premium" NTN TX 6403.C3, das BMW liefert und das laut Hersteller die doppelte Lebensdauer eines Standard 6403 haben soll. Und das mit nur 6 Kugeln

Dann gibt es noch die Fraktion, die sagt, dass die Schäden primär gar nicht von der Axiallast kommen, sondern von hartem Abrieb im Getriebeöl. Die schwören dann auf Magnete im Getriebe und auf vollgekapselte 2RS Lager wie in Autogetrieben.

Ach, ich selbst hab auch noch ein "Patentrezept": In den beiden Getrieben aus denen die fotografierten Lager stammen, wurde anstelle des 6403 ein Zylinderrollenlager verbaut, das eigentlich gar keine Axialkräfte aufnehmen kann

Grüße
Marcus

 

[Wolfram2]

Die helle Spur bei dem 60k ist die originale Lauffläche. Das Pitting ist einseitig da in die Richtung die Kraft in axialer Richtung wirkt.

Hallo Phil,

danke für die Hilfestellung.

Mir ist auch zwischendrin eingefallen, wo mein Denkfehler lag. Jetzt komme ich klar mit den Bildern.

Gruß, Wolfram

 

[Wolfram2]

Ja, das ewige Mysterium um das 6403C3, dessen Defekte und deren Ursachen/Vermeidung ...

...Ach, ich selbst hab auch noch ein "Patentrezept": In den beiden Getrieben aus denen die fotografierten Lager stammen, wurde anstelle des 6403 ein Zylinderrollenlager verbaut, das eigentlich gar keine Axialkräfte aufnehmen kann

Hallo Marcus,

Du hast Dich offensichtlich schon sehr ausführlich mit der Problematik befasst und kennst Dich da bestens aus.
Da hätte ich mir meinen Beitrag #63 sparen können, wahr wohl Eulen nach Athen getragen.

Der Versuch mit dem Zylinderrollenlager ist ja interessant. Hat sich das bewährt?
Wenn das Zylinderrollenlager an einem Lagerring keine Borde hat, muss ja der gesamte axiale Schub vom hinteren Lager der Abtriebswelle aufgenommen werden. Und das Lager 6304 hat ja nur etwa zwei Drittel der Tragzahl vom 6403.

Gruß, Wolfram

 

[Wolfram2]

Hallo,

mir sind heute beim Aufräumen zwei Getriebelager in die Hände gefallen. Das 6403, das vordere Abtriebswellenlager, das immer mal wieder Ärger macht. Beide wurden bei Motor/Getriebeumbauten ausgebaut weil an den Getrieben andere Arbeiten anstanden (längerer 5ter usw. Dabei wurde dann ein Zylinderrollenlager eingebaut das mein Motorenbauer (Wank) empfielt. Das eine Lager wurde bei einer Laufleistung von < 1.000 KM ausgebaut, das andere hatte rund 60-TKM runter. Das Lager mit der höheren Laufleistung dreht sich deutlich rauher. Das wollte ich mir mal genau anschauen.

Die beiden Lager

Mit Hausmitteln das "Kippspiel" des Lageraußenringes gemessen. 1.000 KM = 0,35 mm, 60.000KM = 0,65mm

Detailaufnahme aus dieser Perspektive

Das Lager mit 1.000 KM

Das Lager mit 60.00 KM

Deutung:
Man sieht in dem Lager mit der höheren Laufleistung deutlichen Verschleiß an den Seiten der Kugellaufbahnen des Außen- und Innerings. Rostnarben sind das nicht, die Getriebe waren "wasser und rostfrei". Jetzt wäre es interessant zu wissen, ob der Verschleiß durch die Axiallast auf die Abtriebswelle beim Einfedern des Endantriebs entstanden ist, oder ob da der Dreck eine Rolle gespielt hat, der im Getriebeöl herumwabert und z.T. aus gehärtetem Metall besteht.

Exkurs: Bei moderneren PKW gibts beim Getriebeöl Dauerfüllungen, bei denen über die Lebenszeit gar kein Wechsel vorgesehen ist. Wie das funktioniert Ich hab mir sagen lassen: Hochlegierte Getriebeöle, gekapselte Lager und starke/mehrere Magnete im Gehäuse, die den Dreck aus dem Öl an sich binden.

Grüße
Marcus

Hallo Marcus,

habe beim Suchen einen Beitrag von Dir vom 24.5.2014 gefunden. Hier hast Du auch die gemessenen Kippspiele aufgeführt.

Gruß, Wolfram

 

[mk66]

Edit: war zu langsam
Edit2: Ergänzung

das Zylinderrollenlager vom Wank fahren einige. Soweit ich weiß, gibt es kein passendes Standard Zylinderrollenlager in den benötigten Maßen. Der Wank passt das Lager glaub ich mit einer aufgeschrumpften Buchse an. Bin mir aber nicht mehr ganz sicher, kann auch ein Zeichnungslager oder ein angefertigter Innenring sein.

Mir ist kein Fall bekannt, in dem es nochmal damit Schäden gab. Hubi, unser ehemaliger Getriebepapst im Form, der eine Zeitlang ganz viele Getriebe repariert hat, hatte dazu mal folgendes geschrieben: Klickmich

Grüße
Marcus

 

[kosi]

Moin,

ich wusste bei meinem Getriebe ist auch eine Spezialausführung verbaut, habe mal in die Bilder geguckt. Ich hätte 10 Kugeln zu bieten Habe nur leider die Lagerbezeichnung nicht mit fotografiert, aber eventuell noch in meinen Unterlagen notiert. Der Innenring ist der vom alten Lager abgedreht und das neue Lager innen ausgedreht.




Nachtrag: 1x 7305 BEP von SKF ist ein Schrägkugellager KLICK
1x NU204E.TVP3 von NKE ist ein Zylinderrollenlager KLICK

 

[mk66]

Hallo Phil,

da hat sich ja jemand richtig Mühe gegeben.

Aber: Warum Das hintere 6304C3 von der Eingangswelle ist doch normal eher problemlos?

Grüße
Marcus

 

[kosi]

Moin Marcus,

Du meinst sicher das hintere Lager der Abtriebswelle/Ausgangswelle, oder!?
100% sicher bin ich mir nicht mehr. Ich gehe davon aus um den Längenausgleich der Welle zu unterstützen. Somit eine Verspannung auszuschließen.

 

[mk66]

Ja stimmt, da hab ich mich auf deinem Bild verschaut. Die Sonderkonstruktion mit den 10 Kugeln sitzt hinten auf der Abtriebswelle. Aber auch das verstehe ich nicht. Normal macht ja das vordere Lager der Abtriebswelle (6403C3) insbesondere bei den Paralevern häufiger Probleme. Das ist bei einigen meiner BMWs durch das Zylinderrollenlager ersetzt worden. Hinten auf der Abtriebswelle, wo bei dir das Sonderkonstrukt sitzt, habe ich das ganz normale 6304C3

Grüße
Marcus

 

[kosi]

Vorne habe ich ja auch ein Zylinderrollenlager. Das hintere mit den 10 Kugeln kann als Schrägkugellager Kräfte aus dem Getriebe aufnehmen. In welche Richtung wirken die Kräfte der Schrägverzahnten? Nach vorne oder hinten? Bin mir da gerade nicht sicher.
Mit vorne und hinten kann schon verwirrend sein, an einem Getriebe.

 

[mk66]

Uff, jetzt überforderst du aber meine Lageristenkenntnisse.

Ich versuch es mal und habe mir ein Bild aus der Datenbank ausgeliehen, in dem man die Drehrichtung der Wellen und die Geometrie der beiden schrägverzahnten Zahnräder sieht <- Geometrie ist falsch in der Grafik siehe Bilder unten.

Ich bin der Meinung:

• Beim Gasgeben, wenn die Kraft über die Zwischenwelle eingeleitet wird, drückt die Reaktionskraft das Schrägverzahnte auf der Abtriebswelle nach vorn (also zum Lager hin)
• Beim Gaswegnehmen, also wenn über die Abtriebswelle Kraft eingeleitet wird, drückt die Reaktionskraft das Schrägverzahnte auf der Abtriebswelle nach hinten (also vom Lager weg)

jetzt bin ich mal gespannt ob hier einer aus den Reihen der Konifären, die das studiert haben. meine Laieneinschätzung bestätigt oder widerlegt

Grüße
Marcus

Beitrag geändert nach Hinweis von Fritz. Grund: die Ausrichtung der Schrägverzahnung in der Grafik ist falsch. Siehe auch Bilder unten

Bildquelle: Datenbank 2-Ventiler.de: Getriebe: Lager- und Dichtungswechsell

 

[JIMCAT]

Nein, das schrägverzahnte Rad auf der Abtriebswelle drückt es nach vorne.

*Foto dazu

 

[mk66]

Hmm, stimmt.

Die Ausrichtung der Schrägverzahnung auf der Grafik oben ist fasch . Dann ist es genau andersrum. Korrigiere ich gleich.

Nochmal ein Foto aus der DB. Rot = Drehrichtung, Grün ist Reaktionskraft, wenn über die Zwischenwelle Kraft eingeleitet wird.

 

[Wolfram2]

... Ach, ich selbst hab auch noch ein "Patentrezept": In den beiden Getrieben aus denen die fotografierten Lager stammen, wurde anstelle des 6403 ein Zylinderrollenlager verbaut, das eigentlich gar keine Axialkräfte aufnehmen kann ...

... das Zylinderrollenlager vom Wank fahren einige. Soweit ich weiß, gibt es kein passendes Standard Zylinderrollenlager in den benötigten Maßen. Der Wank passt das Lager glaub ich mit einer aufgeschrumpften Buchse an. Bin mir aber nicht mehr ganz sicher, kann auch ein Zeichnungslager oder ein angefertigter Innenring sein. ...

Hallo Marcus,

wenn in Deinem Getriebe z.B. ein Zylinderrollenlager wie das NU305E verbaut ist, also ein Lager ohne Borde am Innenring, kann ja der axiale Schub nur vom hinteren Lager an der Abtriebswelle aufgenommen werden.

Da dieses Lager ja schwächer ausgelegt ist als das vordere und es trotzdem auf Dauer der Belastung standhält, kann die axiale Belastung durch die Schrägverzahnung nicht der einzige Grund für die gehäuften Ausfälle des großen Lagers sein.

Die Ursache würde ich dann eher in einer Ausdistanzierung vermuten, die nicht zur thermisch bedingten Ausdehnung der Wellen und des Gehäuses passt, womit dann Druck auf die Lager ausgeübt wird.

Noch eine Frage an die Fachleute: kann es passieren, dass eines der Rillenkugellager sich bei heißem Getriebe im Lagersitz im Gehäuse in axialer Richtung verschiebt ohne gleichzeitig im Lagersitz zu rotieren?

Gruß, Wolfram

 

[Wolfram2]

Hmm, stimmt.

Die Ausrichtung der Schrägverzahnung auf der Grafik oben ist fasch . Dann ist es genau andersrum. Korrigiere ich gleich.

Nochmal ein Foto aus der DB. Rot = Drehrichtung, Grün ist Reaktionskraft, wenn über die Zwischenwelle Kraft eingeleitet wird.

Hallo,

so wie in diesem Beitrag geschrieben ist es richtig.

Muss gestehen, dass ich mir die Graphik nie so detailliert angeschaut habe, sondern mich immer an den Fotos orientiert habe.

Die roten Pfeile kann man in diesem Fall als auch Kraftpfeile ansehen.

D.h. die Zähne der Zwischenwelle drücken im Kontaktbereich zur Abtriebswelle von oben auf deren Zähne und bewirken so gleichzeitig, bedingt durch die Schräge der Zähne, eine Schubkraft nach links.

Wer sich dies veranschaulichen will nimmt sich ein Geodreieck, stellt es mit der langen Seite vor sich auf den Tisch und drückt jetzt mal mit einem glatten Gegenstand (oder einfach mit dem Fingernagel) von oben auf die rechte Kathete des Dreiecks. Das Dreieck weicht nach links aus.
Und genau das macht auch das Zahnrad. Drückt also beim Gasgeben nach vorne bzw. in unserem Bild nach links.

Gruß, Wolfram

 

[MM]

Die Fünfganggetriebe waren schon immer ein bisschen anfällig für Schäden.
Mal abgesehen vom Fauxpas des fehlenden Ölleitbleches bei Einführung in der /6 und zeitweise ab Werk mangelhafter Ausdistanzierungen waren aber weniger konstruktive als Wartungsmängel ursächlich nach meiner Meinung.

Da ist ein mal der Wassereintritt -klassisch über den Tachoantrieb bei vergammelter Gummimuffe. Dann spielen weit überzogene Ölwechsel ganz sicher auch eine Rolle. Die Lager beginnen dann erhöhtes Spiel zu entwickeln und speziell die schräg verzahnten Räder verstärken den Verschleiß durch Schub noch. Der Abrieb treibt schließlich seine zerstörende Rolle an Zahnflanken und Lagern.

Die massiven Lagerprobleme bei den Fünfganggetrieben sind aber eindeutig erst mit der Einführung der Paralever in Verbindung zu bringen. Da BMW zunächst die Schmierung des Längenausgleichs mit Staburags für lebensdauertauglich hielt, ist es bei manchen Fahrern vielleicht nie angekommen, dass dort eine Servicestelle liegt.
Wenn die Verzahnung erst mal trocken ist, ist die Axialkraft auf die Ausgangswelle beim Einfedern brachial.

 

[JIMCAT]

Problem auch bei Getrieben mit dem Sicherungsring vor dem Lager der Abtriebswelle gibt es meist dann wenn das Axialspiel der Welle zu groß ist. Dadurch werden Stöße, und hier vor allem bei schlechter Schmierung der Verzahnung vom Längenausgleich der Kardanwelle stärker auf Abtriebswelle und Lager übertragen.

Durch den vorderen Sicherungsring und den hinten verschraubten Kardanflansch sind die Lagerinnenringe auf der Abtriebswelle weitgehend fixiert und die axialen Kräfte werden bei korrektem Axialspiel der Welle gleichmäßig und sanfter auf beide Lager verteilt. Voraussetzung dafür wie schon erwähnt ist die Schmierung der Verzahnung an der Kardanwelle.

*Der Sicherungsring verhindert auch das Wandern des inneren Lagerrings auf der Welle das vom schrägen Zahnrad das hier anliegt und eine axiale Kraft überträgt was sonst das Lager zu sehr belasten würde.

Vielleich kann das ein Fachmann besser beschreiben und ich liege hier möglicherweise falsch.

 

[Franky88]

Hallo Marcus,

wenn in Deinem Getriebe z.B. ein Zylinderrollenlager wie das NU305E verbaut ist, also ein Lager ohne Borde am Innenring, kann ja der axiale Schub nur vom hinteren Lager an der Abtriebswelle aufgenommen werden.

Da dieses Lager ja schwächer ausgelegt ist als das vordere und es trotzdem auf Dauer der Belastung standhält, kann die axiale Belastung durch die Schrägverzahnung nicht der einzige Grund für die gehäuften Ausfälle des großen Lagers sein.

Die Ursache würde ich dann eher in einer Ausdistanzierung vermuten, die nicht zur thermisch bedingten Ausdehnung der Wellen und des Gehäuses passt, womit dann Druck auf die Lager ausgeübt wird.

Noch eine Frage an die Fachleute: kann es passieren, dass eines der Rillenkugellager sich bei heißem Getriebe im Lagersitz im Gehäuse in axialer Richtung verschiebt ohne gleichzeitig im Lagersitz zu rotieren?

Gruß, Wolfram

Hi Wolfram,

zu deiner letzten Frage: Ja, das Lager kann im Gehäuse schieben, ohne dass sich der Lageraussenring dreht.

Klugscheißermode an:
Das muss sogar so sein; man nennt diese Lager „Loslager“. Bei so einem Getriebelager sind das die drei Verzahnungskräfte: die Zahnradialkraft zeigt immer nach innen, während Zahntangentialkraft und Zahnaxialkraft von der Belastungsrichtung(Motor treibt oder wird getrieben) anhängig sind. Sie stehen aber sozusagen fest im Raum.

Der Innenring des Kugellagers wandert unter der Last durch, man nennt das Umfangslast, daher wird er durch leichten Presssitz festgehalten. Sonst würde er mitdrehen und den Lagersitz zerstören.

Kleiner Insidereinschub: Ungewollt mitdrehende Lagerringe sorgen z.B. bei Großgetrieben (Windkraftgetriebe, Schiffsgetriebe, Turbogetriebe etc.) für viel Ärger in der Industrie: Die Lagerringe machen durch Verformungen eine Art Raupenbewegung, dadurch entstehen sehr große zerstörerische Kräfte. An den Untersuchungen waren/sind die TU Chemnitz, die TU Kaiserslautern und mein früheres Institut beteiligt (wir haben ein Berechnungsverfahren für diese Wanderbewegung entwickelt, sehr aufwendige Sache).

Weiter zum Thema 2-V: Das Aussenring sieht immer im Raum feststehende Kräfte, die ihn immer an dieselbe Stelle des Gehäuses andrücken. Nennt man Punktlast. Daher reicht bei ihm eine Schiebepassung, und damit kann er Wärmedehnungen durch Verschieben im Lagersitz aufnehmen.

Das ist der Klassiker: Eine Fest-Loslagerung. Ein Lager, das Festlager, wird seitlich durch Seegerringe, Wellenabsätze etc. sowohl auf der Welle als auch im Gehäuse festgehalten. Das Loslager läßt den Ring, der Punktlast hat, frei axial schieben. Meistens ist das der Außenring, aber z.B. bei Radlagern ist es der Innenring.

Nun hat man bei den BMW-Getrieben - und bei vielen Autogetrieben - aus Kostengründen eine Billigvariante vorliegen: Die sog. schwimmende Lagerung. Da ist je nach Dreh- bzw. Belastungsrichtung entweder das linke Lager das Festlager oder das rechte. Das heißt: Wenn der Motor treibt, liegt das eine Lager an der Gehäuseschulter an und nimmt die Axialkräfte auf und bei Belastungsumkehr - Motor wird getrieben - macht es das andere Lager.

Viele Grüße
Frank

 

[Wolfram2]

Hi Wolfram,

zu deiner letzten Frage: Ja, das Lager kann im Gehäuse schieben, ohne dass sich der Lageraussenring dreht.

Klugscheißermode an:
Das muss sogar so sein; man nennt diese Lager „Loslager“. Bei so einem Getriebelager sind das die drei Verzahnungskräfte: die Zahnradialkraft zeigt immer nach innen, während Zahntangentialkraft und Zahnaxialkraft von der Belastungsrichtung(Motor treibt oder wird getrieben) anhängig sind. Sie stehen aber sozusagen fest im Raum.

Der Innenring des Kugellagers wandert unter der Last durch, man nennt das Umfangslast, daher wird er durch leichten Presssitz festgehalten. Sonst würde er mitdrehen und den Lagersitz zerstören.

Kleiner Insidereinschub: Ungewollt mitdrehende Lagerringe sorgen z.B. bei Großgetrieben (Windkraftgetriebe, Schiffsgetriebe, Turbogetriebe etc.) für viel Ärger in der Industrie: Die Lagerringe machen durch Verformungen eine Art Raupenbewegung, dadurch entstehen sehr große zerstörerische Kräfte. An den Untersuchungen waren/sind die TU Chemnitz, die TU Kaiserslautern und mein früheres Institut beteiligt (wir haben ein Berechnungsverfahren für diese Wanderbewegung entwickelt, sehr aufwendige Sache).

Weiter zum Thema 2-V: Das Aussenring sieht immer im Raum feststehende Kräfte, die ihn immer an dieselbe Stelle des Gehäuses andrücken. Nennt man Punktlast. Daher reicht bei ihm eine Schiebepassung, und damit kann er Wärmedehnungen durch Verschieben im Lagersitz aufnehmen.

Das ist der Klassiker: Eine Fest-Loslagerung. Ein Lager, das Festlager, wird seitlich durch Seegerringe, Wellenabsätze etc. sowohl auf der Welle als auch im Gehäuse festgehalten. Das Loslager läßt den Ring, der Punktlast hat, frei axial schieben. Meistens ist das der Außenring, aber z.B. bei Radlagern ist es der Innenring.

Nun hat man bei den BMW-Getrieben - und bei vielen Autogetrieben - aus Kostengründen eine Billigvariante vorliegen: Die sog. schwimmende Lagerung. Da ist je nach Dreh- bzw. Belastungsrichtung entweder das linke Lager das Festlager oder das rechte. Das heißt: Wenn der Motor treibt, liegt das eine Lager an der Gehäuseschulter an und nimmt die Axialkräfte auf und bei Belastungsumkehr - Motor wird getrieben - macht es das andere Lager.

Viele Grüße
Frank

Hallo Frank,

Du hast vergessen, den Klugscheißermodus auszuschalten!

Nein, Spaß beiseite. Dein Beitrag ist für mich keine Klugscheißerei. Vielen Dank dafür.

Mir sind die Begriffe Los- und Festlager, Punkt- und Umfangslast bekannt, ich kann sie allerdings nicht so schnell zuordnen wie Du. Insofern hilft mir so ein Anstoß wie Dein Beitrag sehr.

Warum versagt jetzt das vordere Lager (6403) auf der Abtriebswelle eher als das hintere (6303), obwohl es ja ca. 50 % größere Traglastzahlen aufweist?

Die positive (soll in Fahrtrichtung wirken) axiale Schubkraft beim Beschleunigen und bei Volllastfahrten ist sicherlich höher als die negative beim Schiebebetrieb (Motorbremse). Der postive Schub wird vom vorderen Lager aufgenommen, die axiale Last im Schiebebetrieb muss vom hinteren Lager aufgefangen werden.

So müsste es sein, wenn ich Deine Erklärung richtig verstanden habe.
Reicht dieser Unterschied zwischen positiver und negativer Axialkraft aus, den vorzeitigen Ausfall des vorderen Lagers zu begründen?

Die zusätzliche Belastung durch eine nicht ausreichend geschmierte Schiebehülse bei der Paraleverschwinge müsste sich ja in beiden Richtungen gleich stark negativ auswirken.

Ich weiß es nicht.

Was mich ja noch mehr verwundert ist, dass bei Ersatz des vorderen Lagers durch ein Zylinderrollenlager ohne Borde am Innenring kein Schaden mehr auftreten soll, obwohl ja dann die axiale Last vollständig vom hinteren Lager aufgenommen werden muss. Und das ist auch noch schwächer dimensioniert.
Wäre ja dann auch die klassische Fest-Los-Lagerung.
Wenn das durch eine ausreichende Laufleistung bei mehreren Fällen belegt wäre, könnte man ja vermuten, dass das 6403-Lager durch radiale Belastung zerstört wird. Denn für diese Belastungsart ist ja das Zylinderrollenlager besser geeignet.
Ein passendes Zylinderrollenlager mit 62 mm Außendurchmesser hat fast die doppelte dynamische Traglastzahl.

Frank, Du kannst ja gerne noch einmal den Klugscheißermodus einschalten.
Da verlässt mich jetzt mein Vorstellungsvermögen. Habe keine Ahnung, wie z.B. die Wirkung der einlaufenden Zähne der Zahnräder auf die Belastung der Welle und damit der Lager ist.

Gruß, Wolfram

 

[Euklid55]

Hallo,

die Horizontalkraft ist nicht zu vernachlässigen. Bei 18° Winkel der Zahnräder beträgt dieser rund 30% der vertikalen Belastung.

Gruß
Walter

 

[Wolfram2]

... die Horizontalkraft ist nicht zu vernachlässigen. Bei 18° Winkel der Zahnräder beträgt dieser rund 30% der vertikalen Belastung ...

Hallo Walter,

nur zur Klarstellung: meinst Du mit Horizontalkraft die axiale Belastung und dann mit vertikal eben radial?

Gruß, Wolfram

 

[kosi]

Wolfram, nur kann das hintere Lager die axialen Kräfte nach vorne nicht aufnehmen. Der Außenring hat im Deckel keinen richtigen Presssitz, wie ihr ja oben schon erläutert habt......

 

[MM]

Hallo Walter,

nur zur Klarstellung: meinst Du mit Horizontalkraft die axiale Belastung und dann mit vertikal eben radial?

Gruß, Wolfram

Walter kommt vom Bauwesen.
Die denken eben in anderen Dimensionen (und haben grobere Toleranzen ).

 

[Caferacer]

Walter kommt vom Bauwesen.
Die denken eben in anderen Dimensionen (und haben grobere Toleranzen ).

 

[Wolfram2]

Wolfram, nur kann das hintere Lager die axialen Kräfte nach vorne nicht aufnehmen. Der Außenring hat im Deckel keinen richtigen Presssitz, wie ihr ja oben schon erläutert habt......

Oh, Oh,

also nicht klassische Fest-Los-Lagerung, sondern klassischer Denkfehler.

Da habe ich mich wohl in der Begeisterung für das Thema in eine Sackgasse hineinmanövriert.

Danke für den Hinweis!

Dann müsste das Zylinderrollenlager aber z.B. zwei Borde am Außenring und zumindest einen am Innenring haben, wie z.B. hier.

Das Thema ist nicht trivial.

Womit ich auch nicht klar komme ist, warum sich bei dem permanenten Wechsel zwischen Last und Schiebebetrieb nicht ein Lagersitz im Gehäuse oder im Deckel des Getriebes aufarbeitet. Oder erfolgt nach Erreichen der Betriebstemperatur nur noch ein Schieben der Welle innerhalb des Betriebsspiels der beiden C3-Lager?

Ich hätte da auch noch weitere offene Fragen. Aber jetzt gehe ich erst mal an mein Motorrad in die Garage.

Gruß und einen guten Rutsch, Wolfram

 

[Franky88]

Hi Wolfram,

diese Zylinderrollenlager, die Außen- und Innenborden haben, sind nicht für große Axialkräfte gedacht. Wie Walter richtig schrieb, kommen die nicht unerheblichen Axialkräfte aus der Schrägverzahnung. Die hätte man sich eh‘ schenken können bei diesem Motorradgetriebe. Okay, moderne Motorradgetriebe (BMW 1200 GS, Yamaha FJR 1300, Baujahr ab 2018 und weitere) - und Autogetriebe sowieso - haben Schrägverzahnungen, weil die viel leiser laufen und etwas höhere Kräfte als Geradverzahnungen vertragen. Aber bei der Lagerung muss man viel mehr Kompromisse machen.

Das Thema ist tatsächlich sehr komplex.

Auf die Gefahr hin, mich unbeliebt zu machen: Meiner Meinung nach ist eine BMW ein Gesamtkunstwerk (sonst hätte ich nicht inzwischen die 9. BMW), aber das Getriebe ist eine schlechte Konstruktion: Sie geht zurück auf die Vorkriegsgetriebe R5 etc., über die Hirafe- und Schwingen-BMW-Getriebe.

Die Krux ist das vertikal geteilte Gehäuse, das keine saubere Lagerung konstruktiv erlaubt. Die jeweils drei Lager vorn und hinten sind viel zu dicht beieinander, und daher kommt es zu diesem unguten Mix aus speziellem Zylinderrollenlager, normalen Kugellagern und dem fragwürdigen 6403 Kugellager. Die Kennung 64xx steht für „sehr schwere Baureihe“, die man in der Antriebstechnik sehr ungern verwendet.

Warum überhaupt so ein blödes vertikal geteiltes Gehäuse (die Teilungsebene steht senkrecht auf den Wellen)? Weil es in der Fertigung etwas billiger ist als ein horizontal geteiltes Gehäuse - so wie das die Japaner seit Jahrzehnten machen: Bei einer Honda CB 750 Four ( oder einer CB 250/350/450 und vielen anderen oder einer Kawasaki Z1/Z900) legst du die untere Motorhälfte auf die Werkbank und wirfst die Getriebewellen aus 3 m Entfernung rein - keine Ausgleichsscheiben und schon gar kein dusseliges „Ausdistanzieren“. Außerdem nehmen die Japaner als Lager fast immer Rollenlager oder Nadellager - und die gehen nie kaputt. Außerdem sind Lager und Zahnräder selbst bei einer Honda CB 250, die praktisch null Drehmoment und ihre 30 PS bei 10.500 U/min hat, riesig im Vergleich zu einem BMW-Getriebe. Ich hatte alle schon mehrfach offen - CB 250/350, CB 450, CB 750, Kawa Z900 - und mindestens ein halbes Dutzend mal BMW-2V-Getriebe und kann es beurteilen. Man hat bei einem horizontal geteilten Gehäuse viel mehr Platz für gescheite Lager, man kann eine ingenieurmäßig saubere Lagerung machen - und demontieren oder montieren kann es jeder Depp, so einfach geht das! Ach, und Wärme und Spezialabzieher und 200 Nm braucht man auch nicht.

Haben es die Japaner erfunden? Nein. Schon die allererste BMW, die R32, hatte ein horizontal geteiltes Getriebegehäuse - und auch ein horizontal geteiltes Motorgehäuse! Hätte man es mal besser beibehalten….

Guten Rutsch an alle Foristi!

Frank