Infobrief Nr. 66 - März/April 2001

Die FED10-Software zur Berechnung von Blattfedern mit symmetrischer Geometrie und konstanter Dicke ist lieferbar ab 5.5.2001, der Preis beträgt 500 Euro.

Für die Lagerung des Planetenrades kann man ein Wälzlager aus den mitgelieferten Datenbanken wählen, ZAR5 berechnet Abmessungen und Lagerlebensdauer. Die Datenbanken für Rillenkugellager, Pendelkugellager, Nadelhülsen, Nadellager, Zylinderrollenlager, Kegelrollenlager und Schrägkugellager aus LG1 und WL1+ sind nun auch Bestandteil von ZAR5.

Eine Schnittzeichnung von dem Planetengetriebe kann man als DXF- oder IGES-Datei in CAD übernehmen.

Die wichtigsten Berechnungsergebnisse sind auf einer Bildschirmseite in 4 Tabellen aufgelistet.

Bei der Eingabe von Achsabstand und Profilverschiebungsfaktoren hat man nun alle Möglichkeiten: Wenn "a const" angekreuzt ist, bleibt der Achsabstand unverändert. Bei Eingabe von xS, xP, oder xH werden die beiden anderen Profilverschiebungsfaktoren neu berechnet. Wenn "a const" nicht angekreuzt ist, ändern sich Achsabstand und ein Profilverschiebungsfaktor.

Die Tabellenzeichnung mit einer Skizze des Planetengetriebes und den wichtigsten Berechnungsergebnissen kann man direkt ausdrucken oder in CAD übernehmen.

Wenn das Kästchen "Ls=Lc" angekreuzt wird, wird als Setzlänge immer die Blocklänge verwendet. Andernfalls kann man eine Setzlänge zwischen L0 und Lc frei eingeben.

In einem neuen Diagramm werden Federrate und Federarbeit in Abhängigkeit vom Federweg gezeichnet. Da bei Tellerfedern die Federkennlinie degressiv verläuft, nimmt die Federrate ab. Sie kann auch negativ werden.

Im Ausdruck wurden Federrate und Federkraft bei sn und sc ergänzt.

Der Spannungskorrekturfaktor kb wird aus Ri/t berechnet bei dynamischer Beanspruchung, wenn beide Federenden nicht abgebogen, sondern spannungsneutral fest eingespannt sind.

Wenn man untersuchen möchte, wie sich Abweichungen beim Achsabstand auf Profilüberdeckung, Verdrehflankenspiel oder Festigkeit auswirken, kann man nicht einfach nur den Achsabstand ändern. Bei Änderung des Achsabstands werden die Profilverschiebungsfaktoren x1 und/oder x2 angepaßt. Wenn man verhindern will, daß sich bei Veränderung der Profilverschiebung die Zahnform ändert, kann man oberes und unteres Abmaß der Zahndicke entsprechend anpassen. Die Nenn-Profilverschiebungsfaktoren werden verändert, die Erzeugungs-Profilverschiebungsfaktoren bleiben gleich. Der Erzeugungs-Profilverschiebungsfaktor wird aus dem Nenn-Profilverschiebungsfaktor berechnet mit

xe = x + Asn / (2 * tan(alpha) * mn)

Umgekehrt kann man das erforderliche Zahndickenabmaß berechnen mit

Asn = (xe - x) * 2 *mn * tan(alpha)

Dabei ist xe der Erzeugungsprofilverschiebungsfaktor, welcher nicht verändert werden soll. x ist der Nenn-Profilverschiebungsfaktor, der für den neuen Achsabstand berechnet wurde.

Hierfür gibt es nun unter Bearbeiten->Qualität einen neuen Button "Analyse Asn=f(a). Nach Eingabe des Achsabstands werden x1 und x2 sowie Asne/Asni 1,2 so verändert, daß die Erzeugungs-Profilverschiebungsfaktoren und damit die Zahnform von Rad 1 und 2 gleich bleiben. Man erhält dann entweder ein Zahnspiel oder eine Überdeckung.

Abbildung: Zahneingriff bei negativem Flankenspiel

Bei der Erweiterung von Datenbanken ist der neue "Append"-Knopf nützlich. Die Werte aus dem aktuellen Datensatz, auf dem der Cursor steht, werden in einen neuen Datensatz kopiert. Das ist praktisch, wenn man z.B. einen neuen Werkstoff eingeben will, dessen Daten sich nur in wenigen Feldern von einem vorhandenen Datensatz unterscheiden.

Im Eingabefenster für den Anziehvorgang wird das Anziehdrehment mit Toleranz ausgegeben. Bei Veränderung des Anziehfaktors alphaA wird oberer und unterer Grenzwert für das Anziehdrehmoment neu berechnet und angezeigt. Der Anziehfaktor alphaA berücksichtigt die Abweichung von Reibung und Anziehdrehmoment. Geben Sie deshalb zuerst oberen und unteren Grenzwert der Reibungskoeffizienten ein, bevor Sie die für das Anziehdrehmoment verbleibende Abweichung berechnen.

Wenn Sie mehrere Varianten einer Berechnung vergleichen und auswerten wollen, exportieren Sie nach jeder Berechnung den Ergebnisausdruck in Excel (unter OLE->Printout - Excel). Dann koperen Sie die Spalten mit den Zahlenwerten in ein Arbeitsblatt. So können Sie z.B. Abweichungen und Kennzahlen berechnen lassen oder Diagramme zeichnen lassen.

Unter "Datei->Einstellungen->Grafik" kann man mit den neuen Version konfigurieren, ob der Änderungsindex auf der Fertigungszeichnung in Buchstaben oder Zahlen ausgegeben werden soll.

Zwei gegenüberliegende Querkräfte an der Welle oder am Träger heben sich auf, es gibt keine Änderung des Biegemoments und der Biegespannung an dieser Stelle. Um die Scher- und Druckspannung zu berücksichtigen, gibt es unter "Berechnung" eine Option "Scherung/Druck durch Querkraft berücksichtigen". Die Schubspannung wird dann an der Stelle x +/- d/2 um tau = F/A erhöht mit A=pi/4*d². Das ist nicht ganz korrekt, die Verteilung der Spannung ist wesentlich komplizierter. Die höchste Schubspannung tritt in Wellenmitte auf und nimmt logarithmisch ab in x-Richtung und zum Außendurchmesser. Wenn die Scherspannung mit Schubspannungen aus Drehmomenten überlagert wird, ist man jedenfalls auf der sicheren Seite, weil hier die Höchstwerte an der Außenfaser auftreten. Ansonsten sollten Sie diese Berechnungsoption nur bei gegenüberliegenden Querkräften oder hohen Querkräften in den Lagerstellen aktivieren.

Bei Floatinglizenzen kontrolliert das Programm selbst, wie oft es aufgerufen wurde, und zwar jedes einzelne Programm für sich selber. Wenn Sie z.B. eine Netzwerk-Floatinglizenz für 1 User vom HEXAGON-Maschinenbaupaket mit 28 verschiedenen Programmen erworben haben, könnten theoretisch an 28 Rechnern gleichzeitig mit HEXAGON-Programmen gearbeitet werden, wenn jeder Anwender ein anders Programm verwendet. Diese Frage wird öfter gestellt, da bei anderen Softwareanbietern das gesamte Paket gesperrt ist, sobald von einem Anwender ein Modul aufgerufen wird.