Wie bei der Konstruktion der Hinterachse bereits erwähnt, habe ich nicht das passende Werkzeug zur Fertigung einer Passfedernut in der Nabe der Bremsscheibenaufnahme. Auf der Suche nach anderen Lösungen zur Befestigung der Bremsscheibe bin ich nun auf eine mögliche Alternative gekommen.
Mit einer Schrumpfscheibe kann man eine Nabe auf eine Welle pressen und erhält so eine reibschlüssige Verbindung. Jetzt gilt es herauszufinden, ob diese Verbindung die Momente übertragen kann, die bei einer Maximalbremsung entstehen.

Bremsmoment-Berechnung

Für die 25mm Hinterachse die ich bei meiner fahrenden Bierkiste verwende brauche ich eine Schrumpfscheibe mit 30mm Innendurchmesser. Diese kann laut Herstellerangaben ein Moment von 300-370Nm übertragen. Da ich die Schrumpfscheibe zur Übertragung der Bremsmomente von der Hinterachse auf die Bremsscheibe verwenden will, muss ich also wissen, ob das maximale Bremsmoment meiner fahrenden Bierkiste darunter liegt. Also wie hoch ist das maximale Bremsmoment?

Dazu habe ich mir eine kleine Skizze gezeichnet. Die maximal übertragbare Bremskraft zwischen Reifen und Straße ist F_BR,max = G * μ_H, wobei μ_H die Haftreibungszahl zwischen Reifen und Fahrbahn ist und G die Gewichtskraft, die auf die Hinterachse wirkt. Das Bremsmoment M_BR ergibt sich damit zu F_BR * r_dyn. r_dyn ist der dynamische Reifenhalbmesser, also der Radius des Rads. Jetzt muss man nur noch die richtigen Werte einsetzen.

Um einen Sicherheitsfaktor gegen durchrutschen zu berücksichtigen nehme ich alle Werte relativ hoch an. Für die Haftreibungszahl verwende ich 1. Dieser Wert wird zwar höchstens auf der Rennstrecke erreicht aber er vereinfacht die Rechnung. Die Gewichtskraft nehme ich mit 1500N an. Dazu müsste die fahrende Bierkiste bei der Bremsung nur auf der Hinterachse belastet sein. Wenn das Bremsmoment also selbst so noch niedrig genug ist sollte die Verbindung halten. Den Reifenradius habe ich im CAD-Modell mit 140mm gemessen.

Wenn ich diese Werte in die Formel einsetze erhalte ich ein maximales Bremsmoment von 210Nm. Ich bin also trotz zu hoch angenommener Werte für die Reibkraft noch deutlich unter der angegebenen Grenze von 300Nm. Damit bleibt mir noch eine Sicherheit, die durch meine Fähigkeiten bei der Fertigung der Bremsscheibenaufnahme wohl nicht gefährdet ist.

Fazit

Ich werde also eine Schrumpfscheibe zur Befestigung der Bremsscheibenaufnahme verwenden. Diese Möglichkeit habe ich bisher noch bei keiner fahrenden Bierkiste gesehen. Falls ihr das schon mal bei einer Bierkiste gesehen habt, lasst mir doch über die Kommentare einen Link da. Und falls mir bei der Berechnung ein Fehler unterlaufen sein sollte, wäre ich euch dankbar, wenn ihr mir das schreibt, bevor meine Bremse versagt.