Tuna in der Schweiz (war: velomobile Abenteuer in der Schweiz - aufgepasst!)

[flowi]

It is hard to predict any rotation. Since the wheel bolt head is (via a washer)

The bolt pushes directly to the bearing, no washer. Neither in then Tuna nor in DF

in contact with the bearings inner ring, which does normally not rotate. But it has a loose fit on the axle an is subject to radial forces that can change direction in corners. So that bolt head has to withstand changing radial forces.

I'm a bit confused about "radial force" here. The wheel is pushed up and backwards in varying amounts, I assume you are referring to those forces. But rarely forward or down (only when you drive backward/flying in the air). I can not imagine how that would result in unscrewing the bolt

This is when the literature asks for securing the bolt, by one of the listed options.

Literature? I didn't see that yet. but I'm only halfway through this thread

 

[Gear7Lover]

When cornering towards the right the outside bearing on the left wheel will see the opposite force direction than during riding straight.

You quoted the "literature" I posted, didn't you?

 

[flowi]

When cornering towards the right the outside bearing on the left wheel will see the opposite force direction than during riding straight.

I am not getting this. I would think the force on the bearing gets just larger downward upward, plus an additional sideways force on the bearing (centrifugal force). That's not "opposite" but slightly different direction.
I can see that the force on the bearing also gets a backward component when braking. This might cause the screw to turn a bit if it were bent like in your picture. But I assume it would turn back once you stop braking.

Maybe that literature is enlightening.

You quoted the "literature" I posted, didn't you?

I quoted an image , probably from literature.
"Quelle: Bossard" doesn't ring a bell here. Maybe you have a full reference?

 

[Gear7Lover]

Google Bossard technical information.

The bending downwards of the axle on the outer strut due to cornering is a governing load case when designing McPherson struts for Velomobiles.

 

[flowi]

Genug Anzugsdrehmoment ist leider -wenn nicht ausreichend klemmlänge gegeben ist- leider keine zuverlässige Sicherung bei Vibrationen. Anschaulich ist das z.B. hier: Vibrationstest.

Es gibt sehr gute Gründe warum solche Verbindungen bei Bahn-applikationen mit eine Sicherung gegen Losdrehen versehen sein müssen. Und weil Velomobile gerne als rappelkisten bezeichnet werden, erwarte ich auf die ungefederte Teile sehr hohe Erschütterungen.

Interessant wäre es zu wissen, ob die Leute die schon (fast) mal ein Rad verloren haben vielleicht schlechte Straßen fahren als viele andere, oder z.B. die Bremsen starker vibrieren.

Interesting test. It shows that the bolts un-tighten, but stop unwinding once they are loose.

Maybe some vibration in the wheel is causing this?

 

[flowi]

Google Bossard technical information.

I suppose you are pointing to

Technical information for fasteners

The documents contain detailed information on fasteners and fixings. General Tolerances, tables, standards, materials screws & nuts.

www.bossard.com

but that doesn't help there are tons of papers there and I dont see any about bearings.

The bending downwards of the axle on the outer strut due to cornering is a governing load case when designing McPherson struts for Velomobiles.

You mean that there is a moment on the wheel while cornering.
This moment is provided by the inner bearing pushing down harder than the outer bearing. And in extreme cases, the outer bearing might be even pushing up instead of down.

However, no matter on which side the bearing is pushing against the screw, it will always push the screw tighter for the right-side wheel?

Also, the Tuna has smaller wheels, so (assuming the same cornering speed) there is less momentum on the axle. Under this hypothesis, the DF with the larger wheels should be more prone to loosening bolts than the Tuna

 

[Gear7Lover]

Long story short? Put Loctite.

 

[laafelose]

Das Problem mit dem Loctite ist das irgendwann sich die Achse am Federbein löst
Das war bei mir so
Nach etlichem Experimentieren habe ich jetzt eine Lösung mit der ich zufrieden bin
Eine Gummidichtung die sich gerade so ,ohne Spannung,über das Gewinde streifen lässt
Ich habe jetzt Ruhe ansonsten hätte ich mir keine Hosen gekauft
Gruß Laafelose

 

[flowi]

I'm taking off the wheels after every ride so loctite is not an option.
Also I'm looking for the cause and loctite is symptom treatment

 

[Gear7Lover]

Taking the wheels off after every ride? So the Loctite will not even be cured by then.
You know that metric threads are not made for continuous use? They wear out.
But, you are not having the countersunk bolt head directly on the bearing?

 

[laafelose]

So mach ich es mit so einem Dichtungsring aus Gummi

 

[Gear7Lover]

Ist das M8?

Ich finde die Idee mit der Senkkopfschraube, ähm, verwegen. Vermutlich hängt der grösste Mittelteil des Innenrings in der Luft. Hinten wird er von der Achse zentriert, vorne vom Senkkopf der nicht konzentrisch ist. Zumindest hab ich noch keine Schraube mit Rundlauftoleranz des Senkkopfes gesehen. Also wird der Innenring verkantet, fluchtet nicht mehr mit dem Aussenring.

Und dann hast eine Senkkopfschraube die bald breiter ist als lang. Vermute M8 mit 5er Innensechskant. A2 weil die ist ein paar cent billiger. Bevor du irgendein Drehmoment das die Schraube wenigstens irgendwie vorspannen könnte aufbringen kannst ist der Innensechskant rund und der Schlüssel dreht durch. Die freie Dehnlänge ist kleiner als 0.5x Durchmesser, unterstelle ich jetzt mal?

So kann das nicht funktionieren.

Die Regeln aus dem Maschinenbau sind sicher manchmal etwas zu konservativ für Leichtfahrzeugau. Aber kennen sollte man sie wenigstens. Das braucht kein Studium, das steht im technischen Teil eines jeden guten Schraubenkatalogs.

Auch die Maschinenbauer haben ihre Tricks eine nicht optimale Schraubverbindung noch zu Pimpen, bevor man zum Loctite greifen muss. Da gäbe es z.B. wenigstens etwas mehr freie Dehnlänge an der Schraube: erst mit Aussendurchmesser vorbohren bevor das Gewinde anfängt. Feingewinde ergibt mehr Vorspannkraft bei gleichem Drehmoment. Schraube schmieren ebenfalls. Links ein Linksgewinde so dass bei festgehendem Lager die Schraube nicht losdrehen kann. Höhere Festigkeit der Schraube A4-70 oder 10.9 verzinkt erlaubt eine höhere Vorspannung. Ein besserer Antrieb für mehr Drehmoment bevor der Schlüssel durchdreht: Torx ist ja nun nicht mehr ganz neu. Etc. etc.

Aber wenn man das Problem nicht sieht sucht man natürlich auch nicht nach Lösungen?

 

[laafelose]

Na das ist die Original Schraube
Mein Rad ist fest und die Schraube löst sich nicht
Mehr will ich nicht
Mein DF ist jetzt 4 Jahre alt 57400km und seit circa 18Tkm habe ich mit meiner Lösung Ruhe
Gruß Laafelose

 

[Fixus]

Ist das M8?

Ich finde die Idee mit der Senkkopfschraube, ähm, verwegen.

Das ist Standard beim DF. Obwohl es Maschinenbautechnisch "spannend" ist, funktioniert es wohl in der Praxis. Was ein Gummiring da aber macht ist für mich nicht nachvollziehbar, und würde ich daher nicht empfehlen.

Und dann hast eine Senkkopfschraube die bald breiter ist als lang. Vermute M8 mit 5er Innensechskant. A2 weil die ist ein paar cent billiger. Bevor du irgendein Drehmoment das die Schraube wenigstens irgendwie vorspannen könnte aufbringen kannst ist der Innensechskant rund und der Schlüssel dreht durch. Die freie Dehnlänge ist kleiner als 0.5x Durchmesser, unterstelle ich jetzt mal?

So kann das nicht funktionieren.

Lustigerweise doch.

Siehe dazu den Kommentar:

Da liegt übrigens der Denkfehler bezüglich der hier geforderten freien Schraubenlänge für sichere Befestigung:
Die Schulter bzw. der Konus der Achsschraube sitzt ja (hoffentlich) nicht auf der Achse auf,
sondern drückt über die beiden Lagerinnenringe und die Distanzhülse und zieht an der Achse.
Das alles wirkt als elastischer Bereich, der hinzugezählt werden müsste und bei Vibrationen hilft, den erforderlichen Anpressdruck des Schraubenkopfs aufrecht zu erhalten.

Und ich zweifele dass, das "hoffentlich" von @Gugla immer tatsächlich so ist, wodurch es bei manche Personen zu Probleme führt, und bei anderen nicht. Um das Problem zu identifizieren muss irgendjemand des das Problem tatsächlich hat folgendes machen:

Ich würde die Position der eingeschraubten Schraube markieren (z.B. horizontal, vorne), wenn dein Rad eingebaut ist. Und danach die gleiche Schraube ohne Laufrad verbauen. Wenn die Position gleich ist, bedeutet das, dass die Schraube nicht auf das Lager im Laufrad abstützt. Damit fehlt dann die Vorspannung der Schraube und es sind Probleme vorprogrammiert.

 

[Gugla]

Ist das M8?

Ich finde die Idee mit der Senkkopfschraube, ähm, verwegen. Vermutlich hängt der grösste Mittelteil des Innenrings in der Luft. Hinten wird er von der Achse zentriert, vorne vom Senkkopf der nicht konzentrisch ist. Zumindest hab ich noch keine Schraube mit Rundlauftoleranz des Senkkopfes gesehen. Also wird der Innenring verkantet, fluchtet nicht mehr mit dem Aussenring.

Ich sehe das anders:
Der Innenring des äußeren Lagers wird gegen den Spacer und den Innenring des inneren Lagers gepresst und richtet sich somit geeignet aus, wenn der Spacer sauber gefertigt ist.
Die geringere Auflagefläche der konischen Kopfseite bewirkt eine stärkere Verformung beim Anziehen und hilft somit gegen das Lockern.

Nebenbei dürfte die Rückseite einer zylindrischen Schraubenkopfes ähnlich der des konischen Kopfes nicht höchsten Präzisionsansprüchen genügen und die in letzter Zeit gemeldeten Fälle von Lockerung der Befestigungsschraube am Vorderrad waren aus meiner Erinnerung alles Zylinderkopfschrauben.

Also keine Panik. Alle DFs haben konische Radbefestigungsschrauben und haben keine auffälligen Probleme (bei mit über 90T km problemlos).

 

[ChristianW]

Also keine Panik. Alle DFs haben konische Radbefestigungsschrauben und haben keine auffälligen Probleme (bei mit über 90T km problemlos).

Bei mir hat die konische Schraube mal ein Stück vom Innenring des Lagers rausgebrochen.
Ich habe danach auf Inbus Halbrundkopf mit Bund umgestellt.
Normalerweise hatte ich keine Schrauben locker.

Also nicht an den Vorderrädern.

Ist glaube ich ein mal irgendwann passiert, aber das merkt man eigentlich beim Fahren.

 

[Gear7Lover]

Ja der Senkkopf dornt natürlich den Innenring auf und Deine Erfahrung bestätigt die Befürchtung dass das nicht immer im elastischen Bereich bleibt. Der Senkkopf ist ja nicht nur ausmittig, der ist auch unrund (oval). Und bei den sehr harten Lagerwerkstoffen kommt direkt nach elastisch der Bruch.

Also wenn das funktioniert dann trotz und nicht wegen.