Infobrief Nr. 51 - September/Oktober 1998

Vorausgesetzt, daß bei der Fertigung Toleranzmitte angestrebt wird, kann man aus der Gauß'schen Glockenkurve der Normalverteilung Streuung und Ausschuß der angestrebten Größen berechnen. Als Vorgabe wird definiert, mit welcher Ausschußquote nach Gütegrad 1, 2, oder 3 gefertigt werden kann. Dieser Wert ist abhängig von der verwendeten Maschine und Herstellmethode, und muß vom Federhersteller erfragt werden.

Im abgebildeten Beispiel kann Gütegrad 1 mit ca. 1% Ausschuß gefertigt werden. Das entspricht für diese Feder bei der Federkraft F2=71.33N einer Abweichung von +/- 3.49N, d.h. 99% aller Federn liegen zwischen 67,84 und 74,82 N. Gefordert wird nun jedoch eine Feder mit F2=71.33 +/- 2 N. Diese Toleranz kann nur mit 14 % Ausschuß gefertigt werden. Durch die 100%-Prüfung/Sortierung verteuert sich die Feder beträchtlich, und die Ausschuß-Federn müssen auch noch bezahlt werden.

In der neuen 32-bit Version zur Zugfederberechnung wurde die Eingabe vereinfacht. Unter "Datei->neu" oder "Bearbeiten->Quick" kann man u.a. wählen unter Vorauslegung, Auslegung und Nachrechnung. Wenn in der Auslegung Hakenösen oder eingerollte Gewindebolzen gewählt werden, berechnet FED2 eine optimal ausgenutzte Feder mit Ausgleich über Ösenhöhe LH. Bei anderen Ösenformen kann LH nur in engen Grenzen verändert werden, hier erfolgt der Ausgleich über Draht- und Windungsdurchmesser.

Wenn Sie "Nachrechnung" wählen, können Sie anschließend beliebige Ösen und Ösenhöhen für die beiden Federenden eingeben

Die Eigenfrequenz einer Drehstabfeder kann näherungsweise berechnet werden aus dem Massenträgheitsmoment von Federkörper und bewegtem Schenkel. Weil nur das Federende des bewegten Schenkels die volle Drehbewegung ausführt, wird das Massenträgheitsmoment des Federkörpers nur zu 1/3 berücksichtigt.

Neu in FED5 ist die Berechnung von Kegelstumpffedern, deren Steigung linear wächst oder abfällt. Das Steigungsverhältnis Po/Pu (Steigung 1.Windung / Steigung der letzten Windung) verändert die Progression der Federkennlinie. Den linearen Bereich der Federkennlinie kann man verlängern, wenn der Windungsabstand am großen Windungsdurchmesser höher ist als am kleinen Windungsdurchmesser. Umgekehrt beginnt die Progression früher, wenn die Steigung am großen Windungsdurchmesser kleiner ist als am kleinen. Bei der Auslegung gab es bisher größere Abweichungen, wenn die Federkraft F2 im nichtlinearen Bereich der Federkennlinie lag. Mit der neuen Version wird das Steigungsverhältnis so verändert, daß F2 im linearen Bereich liegt, die Abweichung von den eingegebenen Kräfte wird dadurch verringert.

In der Nachrechnung kann das Steigungsverhältnis Po/Pu (Steigung der obersten Windung/Steigung unterste Windung) neu eingegeben werden.

Bei der Drehstabfeder war das polare Trägheitsmoment Ip um den Faktor 2 zu klein ausgegeben worden. Danke für den Hinweis an Herrn Rabe von GEZE.

Für den Fall, daß eine Schraubenverbindung nur durch Druck beansoprucht wird, oder wenn bei wechselnder Beanspruchung die Federrate der Klemmstücke kleiner als die der Schraube ist, muß die Restklemmkraft bei FAu überprüft werden, das wurde neu ins Programm aufgenommen.

Die Mindestrestklemmkraft wird berechnet mit

FKRmin = FM/alphaA - FZ + FSA - FA

Bei Zugbeanspruchung bezieht sich dieser Wert auf die durch die Zugkraft entlasteten Trennfugen, an Schraubenkopf bzw. Mutter ist die Klemmkraft um FA größer. Bei Druckbeanspruchung liegen die entlasteten Trennfugen –umgekehrt- bei Schraubenkopf oder Mutter, das Minimum der Klemmkraft ist deshalb

FK = FM/alphA - FZ + FSA

mit FSA<0. In SR1 werden die Werte FSAu und FKumin neu ausgegeben, bei FKumin<FKerf erscheint eine Fehlermeldung.

Für die Hilfe bei der Anpassung in SR1 bedanke ich mich bei Herrn Gallaun von Siemens SGP Verkehrstechnik, Graz.

In der 32-bit Version von WN1 wurde die Bedienung wesentlich vereinfacht:

In einem Fenster kann man Werkstoffdaten für Welle und Nabe eingeben oder jeweils aus Datenbank auswählen.

In der Online-Eingabe kann man eine Beschreibung der verwendeten Kurzzeichen im Ein- und Ausgabefenster einblenden, indem man die Maus einfach dorthin bewegt.

In der 32bit-Version von TOLPASS kann man die berechneten Passungen in Dateien mit der Endung TLP speichern.

Fenstergröße bei hochauflösender Grafik

Wenn Sie bei hoher Bildschirmauflösung (1024x768 oder größer) große Textfonts konfiguriert haben, paßt die Schrift nicht in die Eingabefenster. Das kann man kompensieren, indem unter "Datei->Einstellungen->Grafik" die Fenstergröße von 100% auf ca. 130% hochgesetzt wird. Für den Hinweis bedanke ich mich bei Herrn Neumann-Henneberg von Methode Electronics, Mriehel/Malta.

Beim Ausdruck eines Diagramms mit der 32-bit Version werden die Bildschirmgrenzen an die Blattgröße angepaßt. Bei Ausdruck im Querformat erhält man gute Ausdrucke. Eine Ausnahme sind die Zeichnungen, bei denen die Bildschirmseite nur zur Hälfte ausgefüllt sind; bei Ausdruck im Hochformat wird die Zeichnung sehr schmal gedruckt. Mit einem Trick erreicht man einen angepassten Ausdruck: doppelklicken Sie mit der linken Maustaste in die Zeichenfläche, die Zeichnung wird dann an die Bildschirmgrenzen angepasst. Die Grafik erscheint am Bildschirm verzerrt, beim Ausdruck in Hochformat stimmen die Proportionen. Noch bessere Ausdrucke erhält man bei Verwendung unseres Plotprogramms DXFPLOT.

Bei der Online-Eingabe Geometrie wurde die Genauigkeit der Zahlendarstellung von Profilverschiebungsfaktoren und Achsabstand erhöht. Der Achsabstand wird immer mit 3 Nachkommastellen dargestellt, bisher war für a > 100 mm auf 2 Nachkommastellen gerundet worden. Dadurch konnte es passieren, daß Profilverschiebung und Achsabstand aus der Standardeingabe in der Online-Eingabe in der 3. Nachkommastelle verändert wurden.

In ZAR1+ wird nun die Flankenrichtung von Rad 1 abgefragt. Für Rad 2 wird dann für Hohlräder die gleiche und für außenverzahnte Stirnräder die entgegengesetzte Richtung ausgegeben. Der Achsabstand wird auf 0.001 mm genau ausgegeben. Für die Hinweise bedanke ich mich bei Herrn Schön von Grob-Werke, Mindelheim.

In Zahn- und Zahnradzeichnung wird der Fußnutzkreisdurchmesser dNf mit eingezeichnet, das erleichtert die Entscheidungsfindung beim Einsatz bestimmter Verzahnungswerkzeuge.

Die Toleranz für eine Bearbeitungszugabe geht jetzt nur noch ins + (bisher +/-). q ist dann die Mindestbearbeitungszugabe, die sich durch Toleranzen für die Vorbearbeitung nicht verändert. q sollte größer als die Zahndickentoleranz Tsn sein, sonst ist im Extremfall das Größtmaß für die Fertigbearbeitung bereits erreicht. Bei q < Tsn erscheint eine Fehlermeldung.

In die Tabelle mit Zahngeometrie wurde das Prüfmaß aufgenommen, man kann wählen zwischen Zahnweite, Kugel- und Rollenmaß. Für die Verbesserungsvorschläge bedanke ich mich bei Herrn Lamprecht vom Zahnradwerk Pritzwalk.

Zahnstangen kann man mit ZAR1+ berechnen, indem man als Zähnezahl z2=2000 Zähne (oder -2000 als Hohlrad) eingibt. Für Zähnezahlen >1000 wird nun ein Kontrollmaß ausgegeben für den Abstand von Kugel bzw. Rollendurchmesser zur Zahnkopflinie.

Für die Bemaßung der Welle kann man wählen, ob Koordinatenbemassung, Kettenbemaßung oder beides eingezeichnet werden soll. Für die Anregung bedanke ich mich bei Herrn Hilmar Müller vom Konstruktionsbüro Müller in Wollbach.

Von Biege- und Vergleichsspannung kann man nun auch die Resultierende und den entsprechenden Winkel exportieren. Bild: Export als HTML-Datei. Für den Vorschlag danke ich Herrn Listner von Daimler-Benz.

Plots, die mit Scxmin,xmax,ymin,ymax skaliert wurden, waren spiegelverkehrt dargestellt worden, wenn der Befehl nicht mit ";" abgeschlossen wurde. Dies ist zum Beispiel bei Plots mit dem HPGL/2-Trieber von Windows NT der Fall.