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Forum: Offtopic torsionsmoment an antriebswelle berechnen


Autor: Kartoffel Salat (kartoffelsalat)
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Hallo zusammen.

Villeicht ist hier jemand der sich mit mechanik gut auskennt.

Ich baue eine hinterachse für ein motorisiertes offroadskate board. der 
motor ist ein 50ccm 2 takter mit ca. 3 PS drehmoment leider unbekannt.

ich überlege mir wie gross der Durchmesser der antriebswelle sein solte 
damit die welle nicht abgedreht wird.

wollte bis anhin mit d=15mm Chromstahl arbeiten, damit ich kleinere 
lager verwenden kann (aus platzgründen) muss ich allerdings einen 
kleineren durchmesser der welle wählen. wie weit runter kann man da wol 
gehen?

hat jemant eine Ahnung???

gruss

Autor: Kartoffel Salat (kartoffelsalat)
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hmm niemand ahnung von mechanik???

Autor: Timo (Gast)
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Naja, ohne die Kenntnis des Drehmoments wird das ne reine Schätzerei, 
und das kannst du genausogut alleine verbocken ;-)

Autor: Unbekannter (Gast)
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> wie weit runter kann man da wol gehen?

Kommt auf des Material an und auf das auftretende Drehmoment...

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Das Drehmoment kann man sich ja aus Leistung und Drehzahl ausrechnen.
Die Drehzahl bezieht sich in diesem Falle natürlich auf die Welle
(damit wird das Übersetzungsverhältnis zum Rad rausgerechnet).  Man
wird es natürlich dann schnell zu schätzen wissen, dass die
standardisierte Einheit für die Leistung sich eben nicht mehr an der
Kraft altertümlicher geprügelter Pferde orientiert...

Aber dennoch sind das alles zu viele Unbekannte, als dass man die
Frage sofort beantworten könnte.  Insbesondere müsste man erstmal das
maximale Torsionsmoment für den Werkstoff wissen.  Vermutlich wird man
auch nicht ganz ohne n/M-Kurve für den Motor auskommen.

Autor: Feadi F. (feadi)
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Dieses Modellauto hat 1,8 PS bei 30.000 upm
die Antriebswelle hat 5 mm im Durchmesser.

Das taugt vielleicht etwas zum Vergleichen.

Autor: Kartoffel Salat (kartoffelsalat)
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wow cool! ein solcher vergleich habe ich gesucht. danke das nützt mir am 
meisten....

Autor: Fallout-Boy (Gast)
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Na gut, dass ist hier ein Microcontroler-Forum. Wellenberechnungen und 
so Zeugs machen doch Maschbauer.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Feadi aus Frankreich wrote:

> Dieses Modellauto hat 1,8 PS bei 30.000 upm
                               ^^^^^^^^^^^^^^

An der Antriebswelle?  Wohl kaum.  Der OP klang nicht so, als wollte
er eine Kurbelwelle berechnen...

Autor: Feadi F. (feadi)
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@ Jörg:

Da hast Du recht. Ist mir garnicht in den Sinn gekommen.

Motor 1,8 PS @ 30.000 upm -> 3:1 -> 1. Antriebswelle -> 3:1 -> 2. 
Antriebswelle -> Rad

Beide Antriebswellen haben 5 mm in Durchmesser.

Autor: Ulrich (Gast)
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ich lese in letzter Zeit immer öfters so sachen wie:
"Der OP"

Damit ist ja sicherlich nicht ein OOperationsverstärker gemeint...

Für was stehen die 2 Buchstaben?

Autor: Timo (Gast)
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Original Post/Poster

Autor: Christian (Gast)
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Also ...ein bißchen Ahnung vo Mechanik hab ich.
Bei einer Leistung von ca. 2,3 KW und so einer Zwiebbacksäge wie es ein 
50ccm Motor meistens ist, ist das Torsionsmoment(sprich Drehmoment des 
Motors) zu vernachlässigen. Da würde ich mir eher Gedanken machen , dass 
die Achse sich nicht unter deinem Gewicht verbiegt(sprich Querkraft zu 
hoch)...Von daher könnten die 5mm etwas wenig sein.

Gruß
Christian

Autor: Christian (Gast)
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Also falls du doch das Torsionsmoment berechnen willst...
Motordrehzahl * Getriebeübersetzung. Motorleistung an KW * Wirkungsgrad 
Getriebe.
Dann: P=M*w
w=Drehzahl Getriebeausgangswelle
P=Leistung nach Getriebe


Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Feadi aus Frankreich wrote:

> Motor 1,8 PS @ 30.000 upm -> 3:1 -> 1. Antriebswelle -> 3:1 -> 2.
> Antriebswelle -> Rad

Rechnen wir das mal in was vernünftiges um...

P = 1,3 kW; n = 500 s-1

Das macht summa summarum 0,41 Nm als Drehmoment an der Kurbelwelle.
Die Zwischenwelle hat dann 3mal so viel, die Antriebswelle 9mal so
viel, also 3,7 Nm.

Wenn das ein (Reihenschluss-)Elektromotor ist, kann der aber auf Grund
seiner Kennlinienform noch sehr viel mehr Drehmoment abgeben,
allerdings bei kleinerer Drehzahl, sodass die Gesamtleistung
niederiger wird.  Im Vergleich dagegen liegt das maximale Drehmoment
eines Ottomotors nur ein klein wenig über dem Drehmoment im Punkt
maximaler Leistung.

Autor: Christian (Gast)
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@Jörg Wunsch: => Drehmoment zu vernachlässigen... ;)

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Christian wrote:

> @Jörg Wunsch: => Drehmoment zu vernachlässigen... ;)

Ja, ich denke auch, dass die paar Newtonmeter keine 5-mm-Welle
nennenswert in Aufregung versetzen. ;-)

Autor: Power (Gast)
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Kannst du das Teil testen? ist da 'ne Welle schon drin? Falls nicht: was 
offensichtlich überdimensioniertes verwenden (wie's Versuchslabors 
machen), dann das Ganze Fahrzeug an eine Zugwaage hängen und Vollgas 
geben. Das maximale Zuggewicht und der Raddurchmesser lassen die 
Berechnung des wirklichen Drehmomentes an der Welle zu. Nun ein 
geeignetes Material suchen (evtl. V4A, sehr zäh und flexibel, bricht 
nicht leicht) und den Durchmesser mit der entsprechenden Sicherheit 
(min. 50%) ausrechnen.

Autor: Christian (Gast)
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nimm ne 10 er Welle...

Wie gesagt , auf das Drehmoment musst du wirklich nicht achten, aber auf 
dein Gewicht. Die 5er Welle wird sich wohl durchbiegen. Vor allem , wenn 
du durchs Gelände fährst und es Schläge auf die Welle gibt.

Autor: Matthias (Gast)
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...Die 5er Welle wird sich wohl durchbiegen..

Da würde ich dir ein Rohr empfehlen! Die sind biegesteifer!

Autor: Power (Gast)
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Wie ist die Welle denn gelagert? Der Abstand vom Rad zum 
Aufhängungslager gibt ja das Biegemoment durch Gewicht vor. Wenn dieser 
Abstand gegen null geht kommen eher Scherkräfte als Biegekräfte zum 
tragen, und diese sind um einiges belastbarer.

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