Frage:

Sollen bei einem zusammengebauten Rotor alle Teile einzeln und auf die gleiche Toleranz ausgewuchtet werden?

Antwort:
Besteht ein Rotor aus mehreren Einzelteilen so können naturgemäß alle Teile einzeln ausgewuchtet werden. Beim Zusammenbau addieren sich dann alle Unwuchten der Einzelteile vektoriell. Da aber die Restunwuchten der Einzelteile jede beliebige Lage haben können, addieren sie sich im ungünstigen Fall voll mit ihren jeweiligen Beträgen. Hinzu kommen noch die passungsbedingten Unwuchten (durch Rundlauf- und Planlaufabweichungen des Sitzes).

Kann die geforderte Auswuchtgüte der Baugruppe durch Auswuchten der Einzelteile nicht erreicht werden, so muss die Baugruppe als Ganzes ausgewuchtet werden oder zumindest die Hauptbestandteile gemeinsam. Wichtig ist dabei, dass die Baugruppe nach dem Auswuchten nicht mehr demontiert wird.

Ist eine Demontage nicht zu umgehen, so sind die Einzelteile in ihrer Lage zueinander sorgfältig zu markieren, und bei der Remontage ist auf genau gleiche Lage zu achten. Außerdem muss geprüft werden, welche Fehler durch Spiel entstehen. Als Baugruppe in diesem Sinn ist bereits ein schnelllaufender Elektromotor anzusehen, der in Wälzlagern gelagert ist.

Beispiel 1

Ein Anker mit einer Betriebsdrehzahl n = 15 000 min-1 soll in Gütestufe G 2,5 ausgewuchtet werden. Der zulässige Exzentrizitätsfehler der Wälzlager (des Innenringes) sei 3 µm. Muss der Anker mit seinen Betriebslagern ausgewuchtet werden?

Lösung 1

Die zulässige Schwerpunktexzentrizität aus n und G ist ezul = 1,6 µm. Da die Exzentrizität der Wälzlager größer ist als die zulässige Schwerpunktexzentrizität, ist hier die Antwort eindeutig. Der Anker muss mit Wälzlagern ausgewuchtet werden. Während man üblicherweise die für die Baugruppe zulässige Schwerpunktexzentrizität auch für die Einzelteile zugrunde legt, kann bei sehr unterschiedlichen Gewichten der Einzelteile eine andere Aufteilung vorzuziehen sein. Erhält der Anker aus dem letzten Beispiel eine leichte Riemenscheibe, so kann ohne weiteres die größere Masse, der Anker, etwas genauer ausgewuchtet werden, so dass für das leichtere Teil, die Riemenscheibe (die vielleicht öfter ausgewechselt werden muss), eine normale, ohne weiteres auf einer Aufnahme zu erreichende Auswuchtgüte übrig bleibt.

Beispiel 2

Die Masse des Ankers ist m1 = 5 kg, die der Riemenscheibe m2 = 0,1kg, die passungsbedingte Exzentrizität beträgt epa = 10 µm, kein Spiel, da Konusverbindung. Die Unwucht der Riemenscheibe ist voll einer Ausgleichebene des Ankers zuzurechnen, da die Riemenscheibe fliegend angeordnet ist. Der Anker und die Ausgleichebenen sind nahezu symmetrisch. Wie ist die zulässige Unwucht der Baugruppe zu verteilen, damit die Riemenscheibe als Einzelteil ausgewuchtet werden kann?

Lösung 2

1. Die zulässige Unwucht je Ausgleichebene ist: 2. Die Riemenscheibe lässt sich als Einzelteil (auf Umschlag) auf etwa 5 µm auswuchten. Hinzu kommt die passungsbedingte Exzentrizität von 10 µm. Im ungünstigsten Fall addieren sich beide Werte, so dass mit einer Gesamtexzentrizität der Riemenscheibe eri = 15 µm gerechnet werden muss. Die Unwucht der Riemenscheibe beträgt also maximal 1,5 gmm. 3. Der Anker muss um diesen Wert besser ausgewuchtet werden, also eventuell ist es sinnvoll, in der zweiten Ebene den vollen Wert von 4,1gmm nun zuzulassen.