Wellenfestigkeitsberechnung für das ganze System

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Neu in Version 4/2015: automatische Parametervariation

Der Querschnitt A (Passfeder bei Antriebskupplung) zeigt den kleineren Sicherheitsfaktor bei schwellender Torsion, die Querschnitte B (Absatz) und C (Presssitz) zeigen dagegen den kleineren Sicherheitsfaktor bei konstanter Torsion. Für die Wellenfestigkeit ist die Drehrichtung links mit konstantem Torsionsmoment kritisch, dagegen ist die Lagerlebensdauer bei Drehrichtung rechts kritisch. Dies zeigt, dass der Nachweis für alle Fälle zu führen ist. Die Mesys Wellenberechnung erlaubt dies in einem Rechengang.

In Version 04/2015 ist eine automatische Parametervariation in der Wellenberechnung ergänzt, die bislang nur in der Wälzlagerberechnung verfügbar war. Für ein Anwendungsbeispiel wird eine zusätzliche Kraft auf die Eingangswelle gesetzt, deren Richtung unbekannt sein soll, da dies z.B. von Einbaubedingungen abhängt. Mit der Parametervariation werden jetzt der Betrag und die Richtung der Kraft variiert.

Schnelle Berechnung

Für jeden Lastfall wird die Berechnung mit dem Lastkollektiv durchgeführt. Für die Diagramme werden intern also 2*37*4=296 Berechnungen des Wellensystems durchgeführt. Dies dauert etwa 70 Sekunden für die 296 Fälle inklusive drei Wellen mit nichtlinearen Lagersteifigkeiten, Lastverteilung in 6 Wälzlagern und Verzahnungsberechnung nach ISO 6336 für 2 Stirnradstufen. Für die einzelne Welle wären es nur wenige Sekunden und für die gezeigten Resultate ausreichend.

Der angezeigte Sicherheitsfaktor ist das Minimum der vier Lastfälle. Mit äußerer Last reduziert sich die Dauerfestigkeit nach DIN 743 daher von 2.75 auf etwa 2.2, die Lagerlebensdauer reduziert sich auf etwas über 800h.

Festigkeitsnachweis ganzer Wellensysteme

Die Mesys Wellenberechnung erlaubt auf einfache Weise, die Festigkeit von Wellen mit mehreren Lastfällen nachzuweisen. Mit der Ereiterung auf die Wellensystemberechnung erfolgt der Nachweis für ein ganzes Getriebe und enthält Resultate für Wellenfestigkeit, Deformationen, Lagerlebensdauer nach ISO 281 und DIN 26281, Pressungen in Wälzlagern sowie Sicherheiten für Verzahnungen. Die Software unterstützt die Kopplung durch Stirnräder, Planetenstufen, Kegelräder oder Schnecken. (mz)

Mesys auf der Hannover Messe 2015: Halle 25, Stand A21

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