Berechnung

Zahnräder aus Kunststoff effizient auslegen

| Redakteur: Monika Zwettler

Kunststoffzahnräder sind im Kommen – die Berechnungssoftware Kisssoft unterstützt Konstrukteure bei der Auslegung.
Kunststoffzahnräder sind im Kommen – die Berechnungssoftware Kisssoft unterstützt Konstrukteure bei der Auslegung. (Bild: Kisssoft)

Für kleine Zahnradgetriebe kommen zunehmend Kunststoffe zum Einsatz. Bei der Ermittlung der Werkstoffkennwerte und der Berechnung unterstützt Kisssoft.

Kunststoff bietet sich heute immer häufiger als Alternative zu Stahl an. Da die Festigkeit von Kunststoffen jedoch stark von der Temperatur abhängig ist, fällt die Ermittlung der Werkstoffkennwerte sehr aufwändig aus. Die Berechnungsprogramme von Kisssoft bieten verschiedene Möglichkeiten für die Entwicklung von Kunststoffzahnrädern.

Möglichkeiten für die Berechnung von Kunststoffzahnrädern

  • Kunststoffberechnungen: Integriert sind alle Vorgaben der Richtlinie VDI 2736 sowie der Vorgängerrichtlinie 2545. Zudem wurde die Berechnungsmethode von Verschleiß und plastischer Verformung des Schraubrades aus Kunststoff nach Pech integriert. Auch ist es möglich, Kunststoff-DAT-Dateien aus den Lebensdauer-Messdaten des Prüfstandes nach VDI 2736 Blatt 4 zu generieren.
  • Werkstoffkennwerte: Für die Zahnradauslegung stehen über 55 Kunststoffe zur Auswahl. Das Sortiment umfasst Kennwerte aus der VDI 2545 sowie VDI 2736, über 20 SABIC-Kunststoffe, DSM, Victrex, Lehvoss und neu hinzugefügte Werkstoffdaten aus einer Kooperation zwischen der Universität Erlangen und deutschen Industriepartnern. Darunter sind Sorten gelistet wie nicht-faserverstärktes Polyamid und Polyacetal bis hin zu Hochleistungskunststoff mit eingelagertem Schmierstoff sowie Kunststoff mit/ohne Carbonfasern oder (Lang-)Glasfasern. Die in Kisssoft enthaltenen Daten beinhalten verschiedene Materialkennwerte wie beispielsweise den temperaturabhängigen Elastizitätsmodul, die statische Biegebruch-Festigkeit oder Verschleißkennwerte für verschiedene Schmierstoffbedingungen.
  • Ermittlung von Wöhlerlinien: Die Ermittlung von exakten Wöhlerlinien für die Zeit-/Dauerfestigkeitsberechnungen ist mit äußerst zeitaufwändigen Messreihen zu gewinnen, daher sind diese Kennwerte nicht bei allen Kunststoffdaten verfügbar. Für die Auslegung von Kunststoffzahnrädern können jedoch zu einem weiten Teil auch statische Werte verwendet werden. Sobald neue Kennwerte freigegeben sind, werden diese in der Datenbank implementiert.
  • Kunststoffverzahnungen: In der Feinwerktechnik weisen viele Anwendungen mit Kunststoffzahnrädern ein relativ kleines Dauerdrehmoment auf, wobei sie ein hohes statisches Moment aufnehmen müssen. Diese Zahnräder können hinsichtlich ihrer statischen Festigkeit ausgelegt werden.
  • Kontaktanalyse: In der Kontaktanalyse von Kisssoft lassen sich die Kontaktverhältnisse evaluieren. Diese Funktionalität berücksichtigt genau allfällige Montagefehler, Flanken- und Profilkorrekturen. Verschiedene Darstellungen zeigen den Verlauf der Normalkraft während des Eingriffs, die Temperatur und die Spannung im Fußbereich, sowie die Verteilung der Hertzschen Pressung auf der Zahnflanke.
  • Zahnflankenverschleiß: Kisssoft bestimmt mit einer progressiven Berechnungsmethode den lokalen Verschleiß über der Zahnflanke, sofern für den entsprechenden Werkstoff der Verschleißfaktor kw bekannt ist. Diese Methode basiert auf der Kontaktanalyse und simuliert über einen iterativen Prozess den tatsächlichen Verschleiß.
Berechnen und Auslegen von Getrieben auf Systemebene

Berechnung

Berechnen und Auslegen von Getrieben auf Systemebene

03.06.19 - Kisssoft rückt mit dem aktuellen Release 2019 Systeme in den Fokus und integriert u.a. eine Lösung für die schnelle Erstellung und Modellierung von Getriebekonzepten. Ein weiteres Highlight für die Wälzlagerberechnung ist eine neue Schnittstelle zwischen SKF und Kisssoft. lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 46000454 / CAD-Software)