Berechnungssoftware Wälzlagerberechnung nach ISO/TS 16281

Zusätzlich zur klassischen Methode, der „Katalog-Methode“, ist in der Wälzlagerberechnung von KISSsoft die Ermittlung der modifizierten Referenz-Lebensdauer (nach ISO 16281) implementiert. Diese Norm definiert die Berechnung der Lagerlebensdauer unter Berücksichtigung der inneren Wälzlagergeometrie

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Im Welleneditor der KISSsoft-Berechnungssoftware ist seit dem Release 10/2008 die Wälzlager-Auslegung integriert. Zusätzlich zur klassischen Methode, der von unendlich steifen Lagern ausgehenden „Katalog-Methode“ L10, ist auch die Ermittlung der modifizierten Referenz-Lebensdauer L10r (nach ISO/TS 16281) implementiert. Diese im Jahr 2008 erschienene Norm definiert die Berechnung der Lager-lebensdauer unter Berücksichtigung der inneren Wälzlagergeometrie und unter allgemeiner Belastung.

So funktioniert`s

Hierzu wird die Lastverteilung auf die Wälzkörper über die nichtlineare Steifigkeit zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen unter Verwendung der Hertz‘schen Theorie bestimmt. Durch die Integration des Wälzlagermoduls in die Wellenberechnung werden die Lagerlasten automatisch ermittelt, wobei sich ein Lager ganz einfach und gezielt im Hinblick auf Lebensdauer und statische Sicherheit tabellarisch auswählen lässt. Hierfür steht eine Datenbank mit mehr als 15‘000 Lagern zur Verfügung.

So erhält man mit wenigen Mausklicks die gewünschte Lebensdauer – für einfache und komplexe Lagerkonfigurationen. Hierbei werden Einflussgrößen wie Schiefstellung, Betriebsspiel und innere Lastverteilung, aber auch solche wie Schmierstofftemperatur und -sauberkeit berücksichtigt, wobei L10mr die Faktoren a1 und aISO für die Ausfallwahrscheinlichkeit und den Einfluss der Schmierung enthält.

Dieser numerische Rechengang sieht die Berücksichtigung der endlichen Steifigkeit der Lager und darüber hinaus die Pressung auf die einzelnen Wälzkörper vor, wodurch auch die Modellierung eines übertragenen Biegemoments ermöglicht wird. Diese aufwändigere Methode erfordert sinnvollerweise den Einsatz einer geeigneten Software. Für die klassische Berechnung reicht hingegen ein Taschenrechner aus.

KISSsoft liefert für die Analyse ein bedienerfreundliches Werkzeug

Bei der Auslegung von Wellen wird in vielen Fällen der Einfachheit halber mit starren Lagern gerechnet. Dies ist für die Berechnung der Festigkeit bei statisch bestimmter Lagerung auch meist ausreichend. Bei statisch unbestimmten Lagerungen oder der Berechnung von kritischen Drehzahlen sollte dagegen eine endliche Lagersteifigkeit berücksichtigt werden.

Diese Steifigkeiten sind sowohl bei Gleitlagern als auch bei Wälzlagern nichtlinear. KISSsoft liefert für die Analyse der nichtlinearen Wälzlager-steifigkeiten ein bedienerfreundliches Werkzeug, welches den Prozess der Wellen- und Lagerberechnung unter dem Aspekt der geforderten Lebensdauer unverkennbar optimiert.

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