Differentialgehäuse aus dem Vollen

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bnitram
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Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von bnitram » Sa 16. Mär 2019, 23:12

Hallo zusammen,
da ich seit längerer Zeit mehr oder weniger dabei bin einen Kleintraktor zu restaurieren, für den es selbstverständlich keinerlei Ersatzteile mehr gibt, war ich mal wieder auf mich selbst gestellt und so sind die ein oder anderen Späne geflogen.
Es geht um eine Hälfte des Differentials. Das Original war ein Gussteil. Es waren beide "Halter" für die Kegelradwelle gebrochen, konnten jedoch nicht weg, weil im zusammengeschraubten Zustand die Teile kein Platz zum bewegen hatten. So ist der Bruch auch erst aufgefallen als ich das Teil gereinigt in den Händen hatte -> Funktion war noch gegeben. Auf der Suche bei Kleinanzeigen und Co stellte sich jedoch heraus das quasi alle Differentiale dort gebrochen sind. Ich konnte keins finden welches noch in Ordnung war, zwar wurde einem das immer zugesichert, aber nach dem Zerlegen mussten die Verkäufer dann doch zugeben das auch ihr Teil schon gebrochen war.
Erst wollte ich das Differential aus 3 Teilen bauen um nicht unnötig viel zerspanen zu müssen, allerdings sind die Platzverhältnisse nicht gerade üppig sodass kein Platz für Schrauben oder eine Schweißnaht wäre. Also aus dem Vollen :-D
Vielen Dank an dieser Stelle an Sirguzzi der mir eine passende Schnitte Material zukommen ließ. Eine 130er Kolbenstange aus 20MnV6 hartverchromt.
Das gute Stück brachte 9kg auf die Waage, das originale Guss Teil gerade mal 980 Gramm 8-)
Genug zur Geschichte, jetzt gibts Bilder:
01-Ausgangssituation.jpg
Um nicht ständig am Original messen zu müssen hab ich mir dann doch die Mühe gemacht und schnell ne Zeichnung erstellt. Links das Rohmaterial, rechts das alte Diff.
02-abdafür.jpg
Die Emco fand das Material dann doch nur wenig lustig.
03-vorderseite&bohren.jpg
Also bei einem Bekannten auf der Drehe erstmal mit 35mm vorgebohrt und dann die Vorderseite grob in Form gebracht.
04-Innenausdrehen.jpg
Anschließend wieder auf der Emco alles mögliche auf Maß gebracht und Innen ausgehöhlt.
05-Kontur.jpg
Zwischenzeitlicher Vergleich. Ähnlichkeiten sind bereits zuerkennen.
06-Aushöhlen.jpg
Dann auch noch Innen eine Schräge anbringen die bis in die Wandung geht. Ist leider entscheidend für die Funktion, da sich sonst die Zahnräder nicht drehen können(Platzmangel).
07-mitZahnrad.jpg
Erste Zahnrad sitzt an Ort und Stelle.
08-Auspindeln.jpg
Anschließend mussten noch die Bohrungen für die Welle in das gute Stück. Das ganze hab ich dann auf der Fräse mittels Wohlhaupter und Teilapparat gemacht(und ja, ich hab die erste Bohrung falsch gesetzt, gab aber noch mehr als genug Rand ums nochmal zu probieren :pfeif: )
09-Sägen.jpg

Um mir die Fräserei zu ersparen hab ich "mal schnell" das überschüssige Material abgesägt. Ich glaube Fräsen wäre gleich schnell gewesen, aber wesentlich kraftsparender ;)
Die beiden Halter und die untere Fläche wurden dann noch auf Maß gefräst und eingeebnet. Danach konnte das original Schneckenrad schon mal Probe sitzen und die Löcher für die Schrauben konnten rein:
10-Aufspannung.jpg
Die Löcher benötigte ich direkt zum Aufspannen, da mein Vertikalkopf immer noch in Arbeit ist :steinigung:
11-Bohren.jpg
So konnten die inneren Rundung aus dem Weg geschaffen werden. Erst geschruppt, dann geschlichtet. Auf den Flächen drehen sich später die beiden Kegelräder.
12-Schruppen.jpg
Ich habe fertig. Also fast(die Kanten habe ich später noch ein wenig abgerundet und entgratet).
13-fertig.jpg
Hier sieht man nochmal schön die beiden Teile im Vergleich. Ich hab den beiden Haltern so viel "Fleisch" wie nur möglich gegeben damit es das letzte Mal ist das ich das neu machen muss ;-)
14-vergleich.jpg
Bestückt mit allen Zahnrädern:
15-mitZahnrädern.jpg
Und in seinem neuen Zuhause:
16-komplett.jpg
Das zweite Kegelrad für die andere Ausgangswelle sitzt ebenfalls in einem Gussteil. Das ist jedoch unproblematisch da hier keine Ohren dran sind. Somit kann das Diff jetzt wieder zusammen geschraubt werden und die nächsten Jahrzehnte im Getriebe seinen Dienst vollbringen.
Die neue Hälfte bringt 1,17kg auf die Waage. Somit waren nur ca 7,8kg zu zerspanen ;)
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foto-mattes
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Re: Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von foto-mattes » So 17. Mär 2019, 06:11

Sehr schöne Arbeit!

Ich hätte versucht, an den zwei "Haltern" am Übergang auf den Flansch (Planfläche) einen Radius mit einem Kugelfräser auszubilden. Schließlich ist das Gussteil genau dort gebrochen, somit haben wir nun eine scharfe Kerbe im kritischen Bereich.

Deine Werkstoffwahl ist aus dem Bauch bei dynamischer Belastung günstiger, da ein Gusswerkstoff durch die Lamellen immer kleine Kerben aufweist, von Lunkern und Seigerungen ganz zu schweigen...

Wurde der von dir eingesetzten Werkstoff "grundvergütet" oder ist diese noch im Anlieferungszustand, da hiermit die Festigkeit deutlich gesteigert werden kann (feinkörniges Gefüge). Dein Werkstoff müsste durch den geringen Kohlenstoffgehalt ein feritisches Gefüge aufweisen welches ohne Wärmebehandlung recht grob ist...

Drücke dir die Daumen, dass du es die nächsten Jahrzehnte hält. :respekt:

kberg10
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Re: Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von kberg10 » So 17. Mär 2019, 08:44

Hallo bnitram, schöne Arbeit, welches Modell ist der Traktor bzw Baujahr?

Jetzt hab ich endlich ein Differezial von innen gesehen. Gibt es eine Differenzailsperre bei dem Modell,

die muss sich doch auch irgendwie da abspielen.

Viel Glück und weiter frohes Schaffen

Matthias Thomas
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Harald F.
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Re: Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von Harald F. » So 17. Mär 2019, 08:48

Guten Morgen,

danke für den schönen Baubericht!
foto-mattes hat geschrieben:
So 17. Mär 2019, 06:11
Sehr schöne Arbeit!
da möchte ich mich anschliessen :2up:
foto-mattes hat geschrieben:
So 17. Mär 2019, 06:11
Ich hätte versucht, an den zwei "Haltern" am Übergang auf den Flansch (Planfläche) einen Radius mit einem Kugelfräser auszubilden. Schließlich ist das Gussteil genau dort gebrochen, somit haben wir nun eine scharfe Kerbe im kritischen Bereich.
auch da möchte ich mich anschliessen. Mir kam beim Betrachten von "kaputt" versus "fertig" der selbe Gedanke. Aber, wie schon geschrieben, Stahl dürfte im Vergleich zum Original-Gußteil haltbarer sein.

Viele Grüße

Harald

elmech
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Re: Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von elmech » So 17. Mär 2019, 09:00

Hallo, toller Bericht und mit der vorhandenen Ausrüstung sowieso, eine Meisterleistung! Danke für den Aufwand und das Resultat wird ihn ja auch wert sein! Freundliche Grüsse Andi

bnitram
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Re: Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von bnitram » So 17. Mär 2019, 13:25

Vielen Dank fürs Feedback.
Ich hätte versucht, an den zwei "Haltern" am Übergang auf den Flansch (Planfläche) einen Radius mit einem Kugelfräser auszubilden.
Hatte ich auch kurz drüber nachgedacht, aber mich dann doch dagegen entschieden da ich dann wahlweise die "Ohren" kleiner machen müsste oder aus dem Messing/Bronze irgendwas Rad entsprechend etwas heraus feilen müsste. Ich schätze aber mal das das auch so hält, allein weil die Zugfestigkeit fast doppelt so hoch ist wie bei Guss und meine Halter zudem auch mehr Fläche haben als die Originalen. Und sollte es wider erwarten brechen, so bekomme ich das ja gar nicht mit :muahaha:
welches Modell ist der Traktor bzw Baujahr
Ist ein Gutbrod 2060 von 1970. Ist etwa so groß wie ein Rasenmäher Traktor(1810mm lang, 830-920mm breit wegen verstellbarer Spurbreite) jeodch mit einem amtlichen Eigengewicht von 370kg. Außerdem mit 4 Gang Getriebe, Differentialsperre, Lenkbremse, Zapfwelle und Wegezapfwelle hinten sowie einer Hydraulikpumpe. Also durchaus schon ein kleiner netter Traktor der auf kleinem Gelände schon richtig ackern kann.
Gibt es eine Differenzailsperre bei dem Modell, die muss sich doch auch irgendwie da abspielen.
Ja, aber die ist weit aus unspektakulärer als man sich das im ersten Moment denkt. Schaltet man die Sperre zu, so wird einfach die rechte Ausgangswelle mit einer Muffe fest mit dem Differentialkörper verbunden. Somit kann sich die Welle nur noch direkt mit dem Körper drehen und dadurch lässt sich auch im Diff nichts mehr drehen. Demzufolge hat die Linke Seite auch mit zu drehen da sich im Diff die Zahnräder nicht mehr drehen lassen. Hier sieht man die Verzahnung für die Sperr Muffe. Die Achse wird in die Innenverzahnung gesteckt.
18-verzahnungSperre.jpg
Und hier nochmal alle Teile die dazu gehören:
17-alleTeile.jpg
Mfg
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Re: Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von Rockwell » So 17. Mär 2019, 17:36

bnitram hat geschrieben:
So 17. Mär 2019, 13:25
Vielen Dank fürs Feedback.
Ich hätte versucht, an den zwei "Haltern" am Übergang auf den Flansch (Planfläche) einen Radius mit einem Kugelfräser auszubilden.
Hatte ich auch kurz drüber nachgedacht, aber mich dann doch dagegen entschieden da ich dann wahlweise die "Ohren" kleiner machen müsste oder aus dem Messing/Bronze irgendwas Rad entsprechend etwas heraus feilen müsste.
Die Abrundung muss ja nicht unbedingt "+" ausgeführt sein, es kann auch ein Einstich sein, auch wenn's erst mal kontraintuitiv ist: Die Entschärfung der Kante bzgl. Rissansatz kann mehr für die Festi bringen als das bisschen verlorene Material bei dem ohnehin überdimensionierten Querschnitt. Gleiches gilt auch für die scharfe (?) Kerbe am Hinterschnitt an den Öhrchen.
Ansonsten ist das Teil übrigens top umgesetzt, auch von den ganzen dargelegten Planungen/Gedanken her :2up:
Liebe Grüße / Christoph

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Re: Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von bnitram » So 17. Mär 2019, 20:07

Die Abrundung muss ja nicht unbedingt "+" ausgeführt sein, es kann auch ein Einstich sein
So weit habe ich gar nicht gedacht, bzw war mir auch nicht wirklich bewusst. Wieder was gelernt für die Zukunft :super:
Naja, wird schon schief gehen und halten :pfeif:
Gleiches gilt auch für die scharfe (?) Kerbe am Hinterschnitt an den Öhrchen
Meinst du die Kante außen liegend oder Kerbe die von der innen liegenden Schräge kommt ? Außen(an der Rundung) ist die Kante nicht scharf. Dort ist ein kleiner Radius aufgrund der WSP Geometrie.
Innen an/in den Plan Flächen der Ohren ist der Einschnitt/die Kerbe nicht oder nur schwer zu vermeiden da der Durchmesser an der stelle Bauart bedingt so groß sein muss. War im Original ebenfalls so, nur sieht es nicht so extrem aus, da das Material dort dünner war.

MfG
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Re: Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von Rockwell » So 17. Mär 2019, 21:06

bnitram hat geschrieben:
So 17. Mär 2019, 20:07
oder Kerbe die von der innen liegenden Schräge kommt ?
Ja, die. Im Bild ist der Übergang ob rund oder scharf nicht wirklich zu erkennen, deshalb auch das (?).
Liebe Grüße / Christoph

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Re: Differentialgehäuse aus dem Vollen

Beitrag von Toolo » Mo 18. Mär 2019, 07:52

Viel Arbeit,für das Teil,Respekt!

Beste Grüße

Benny,der sich grad n teilrestaurierten,halbzerlegten 1050 zugelegt hat ;-) Sogar mit Fronlader...

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