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Infobrief Nr. 123 - September/Oktober 2010

von Fritz Ruoss


FED3+ Schenkelbiegung berücksichtigen bei Federrate

In EN 13906-3 wird zwar die Berechnung der Federwinkel durch Schenkelbiegung bei abgestützten Schenkeln beschrieben, diese aber bei der Federrate nicht direkt berücksichtigt. So rechnete bislang auch FED3. Unter Bearbeiten -> Berechnungsmethode kann man jetzt unter "Berechnung Federrate" die Berücksichtigung der Schenkelbiegung bei der Berechnung der Federrate berücksichtigen:

Federrate R = 1 / (1/R0 + 1/RS1 + 1/RS2)

mit

R0 = Federrate des Federkörpers

RS1= Federrate ruhender Schenkel

RS2= Federrate bewegter Schenkel.


FED3+ Auswirkung von Änderungen in der Werkstoffdatenbank

Bei Datenbankänderungen ändern sich auch die Ergebnisse von früheren Berechnungen, weil beim öffnen der Datei die Daten von der aktualisierten Datenbank übernommen werden. Bei Änderung von Festigkeitsdaten ändern sich Spannungen und Sicherheiten. 2008 gab es mehrere kleinere Änderungen mit Anpassung von Werkstoffkennwerten an EN-Normen (siehe Infobrief 108 und 110). Die meisten Änderungen betrafen die Zugfestigkeitswerte. Beim Werkstoff 1.4310 wurde der E-Modul geändert von 195000 in 190000, und bei 1.4401 von 190000 in 185000. Wenn man nun eine alte Berechnung mit einem dieser Werkstoffe öffnet, wird die Windungszahl neu berechnet. Kleine Änderungen bei der Windungszahl ergeben aber bei einer Schenkelfeder relativ große Änderungen beim Federwinkel, so daß die Feder auf den ersten Blick ganz anders aussieht als ursprünglich berechnet. Ändert sich wegen des geänderten E-Moduls die Windungszahl z.B. von 3,5 in 3,4, dann ändern sich die Öffnungswinkel delta um 36 (z.B. delta0 von 180 in 216).

Um die alten Berechnungen an die neuen Werkstoffkennwerte anzupassen, kann man nun einfach delta2 in der Auslegung zurückändern, dann neu abspeichern. Wenn sich jedoch das Drehmoment nicht ändern darf, müssen Sie den Windungsdurchmesser entsprechend verändern.

Alternativ eine (nicht empfohlene) Möglichkeit: Änderung des E-Modul in der Werkstoffdatenbank zurücknehmen unter "Datenbank->fedwst.dbf", Feld "E", oder bei Updates Datenbankdateien (dbf) nicht ersetzen.


WN1 Spannungsdiagramm

Bislang gab es ein Spannungsdiagramm nur für durchgehende Naben. Jetzt kann man auch für gestufte Naben für jeden Abschnitt ein Spannungsdiagramm ausgeben.


WN1 - Pressungs- und Drehmomentverlauf bei abgestufter Nabe

Bei abgestufter Nabe berechnet WN1 Pressung und übertragbares Drehmoment für jeden Abschnitt. Den Verlauf über die Nabenlänge kann man jetzt als Diagramm anzeigen.

WN1 berechnet die Nabenstufen als einzelne Scheiben. In der Praxis würden Pressung und Spannung nicht sprunghaft, sondern in e-Funktionskurven in den nächsten Abschnitt übergehen.

Im Diagramm T = f(x) werden außer der Treppenfunktion mit den konstanten Werten für die Nabenabschnitte zwei Kurven des übertragbaren Drehmoments über der Nabenlänge gezeichnet (beginnend von Nabenanfang und Nabenende).


WN1- Verformung

Durch die Verpressung bzw. Schrumpfung wird die Nabe aufgeweitet und die Welle gestaucht. Die Verformungsfaktoren und Aufweitung wurden bisher schon im Ausdruck gelistet. Jetzt wird auch noch der aufgeweitete Außendurchmesser der Nabe und bei Hohlwellen der Innendurchmesser Dii nach dem Preßvorgang ausgedruckt. Außerdem wird eine Tabelle mit diesen Daten in der Quick-Ansicht gelistet, allerdings nur für nicht abgestufte Naben.


WN1 - Quick3-Ansicht

In der neuen Quick3-Ansicht gibt es außer den Ergebnistabellen aus der alten Quick-Ansicht eine Zeichnung der Nabe sowie bei abgestufter Nabe die Diagramme p=f(x) und T=f(x), und bei nicht abgestufter Nabe das Diagramm mit dem Spannungsverlauf.


ZAR1+ Lastkollektiv

Aus einem Lastkollektiv mit anteiligen Drehmomentstufen und den zugehörigen Lastwechselzahlen berechnet ZAR1+ äquivalentes Moment und die zugehörige Lastwechselspielzahl sowie die Anwendungsfaktoren KAH und KAF. Gemäß DIN 3990-T6 werden dabei nur Laststufen mit Ti > Tn/2 berücksichtigt (Drehmoment muß größer als 50% des Nenndrehmoments sein). In ZAR1+ wurde bislang nur die Stufe mit dem geringsten Drehmoment (Leerlaufanteil) überprüft. Jetzt werden alle Stufen auf dieses Kriterium geprüft und gegebenenfalls herausgefiltert.


ZAR1+ Hüllkurve im Normalschnitt

In den Zahnradprogrammen werden bei schrägverzahnten Stirnrädern alle Profilzeichnungen im Stirnschnitt dargestellt. Einzige Ausnahme: Die Bezugsprofilzeichnung (Verzahnungswerkzeug) wird im Normalschnitt dargestellt. Bei den Hüllkurvendarstellungen der Zahnradprofile wird das Trapezprofil des Verzahnungswerkzeug als Hüllkurve im Stirnschnitt gezeichnet.

Unter "CAD->Zahnform..->Zahnlücke (Hüllkurve und Evolvente" gibt es jetzt die Möglichkeit, die Hüllkurven von außenverzahnten Schrägstirnrädern alternativ auch im Normalschnitt darzustellen.


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