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Infobrief Nr. 48 für April 1998

Copyright by HEXAGON Software 1998


ZAR1+ Fertigungszeichnung

Ähnlich wie bei der Druckfeder gibt es nun auch bei der Stirnradberechnung ein vollständig ausgefülltes Zeichnungsformular mit allen für die Herstellung der Verzahnung erforderlichen Tabellenwerten. Änderungen werden in ZAR1+ eingegeben, und dann in den Änderungsindex auf der Zeichnung übernommen. Im Untermenü "Dokumente" kann man außerdem Verknüpfungen zu beliebigen Programmen realisieren, z.B. ergänzende Texte, CAD-Zeichnungen, Arbeitspläne usw. Die Zeichnung kann man als DXF- oder IGES-Datei generieren und in CAD übernehmen. Oder man verwendet unsere Zusatzsoftware DXFPLOT, um die Zeichnung direkt auf Plotter oder Laserdrucker auszugeben. Für Anregung und Unterlagen bedanke ich mich bei Herrn Henzler, Herrn Dörrscheidt und Herrn Layer von Robert Bosch, Murrhardt.




ZAR1/ZAR1+ Werkzeugfußausrundung

Für das Bezugsprofil des Verzahnungswerkzeugs kann man mit der neuen Version von ZAR1 und ZAR1+ einen Faktor für den Fußausrundungsradius rhoFP0/mn angeben. Bei Überschneiderwerkzeugen, mit denen auch der Kopfkreisdurchmesser des Zahnrads fertigbearbeitet wird (kmn=0), kann dadurch am Zahnkopf des fertigen Zahns eine Abrundung entstehen. Bei kleinen Zähnezahlen mit positiver Profilverschiebung hat die Abrundung keinen Einfluß auf den fertigen Zahn. Für Vorschlag und Unterlagen bedanke ich mich bei Herrn Dr. Körner von Voith Turbo, Heidenheim.




ZAR1+ Datenbank Bezugsprofil

Die Datenbank Z1TOOL mit Werkzeugsprofilen wurde als Z1TOOLX (neuer Dateiname) erweitert um die Felder RFP0 (Werkzeugfußausrundungsradius), ALPHA (Eingriffswinkel), MODUL (Normalmodul). Die Infofelder NR, D, B, ART können z.B. mit interner Zeichnungsnummer, Durchmesser, Breite und Typ belegt werden. Wenn der Modul aus der Datenbank nicht mit dem Normalmodul aus der Berechnung übereinstimmt, wird eine Warnung angezeigt.


WL1+ Export Excel

Die Werte aus den Diagrammen können Sie jetzt unter "Diagramme-Export" als TXT-Datei abspeichern und mit Excel, Star-Office o.ä. als Tabelle zur weiteren Bearbeitung übernehmen. WL1+ Knickungsberechnung ausschalten Unter "Bearbeiten->Berechnung" kann man die Berechnung auf Knickung bei Axialkräften ausschalten, das verkürzt die Rechenzeit.

WL1+ Flächenträgheitsmoment

Das axiale Flächenträgheitsmoment der Wellenabschnitte wird nicht mehr mit ausgegeben. Bisher wurde Iy nur für zylindrische Wellenabschnitte ausgegeben, da es für konische Wellenabschnitte variabel ist. Formel zur Berechnung des Flächenträgheitsmoments von Kreisringquerschnitten:
Iy = pi/64 * (De^4 - Di^4)


DBFEDIT für Datenbankbearbeitung

Im "Datenbank"-Menü können Sie bei allen Berechnungsprogrammen die mitgelieferte Datenbanken ändern und erweitern. Der eingebaute DBF-Editor ist etwas umständlich zu bedienen, Sie können jedoch alternativ eine externe Datenbank verwenden. Dazu konfigurieren Sie unter "Datei->Einstellungen->externe Programme" ein externes Datenbankprogramm, und geben Dateiname und Verzeichnispfad dafür an. Wir bieten dafür einen kleinen Editor "DBFEDIT" zum Bearbeiten von DBF-Dateien an, den Sie vom Internet unter "www.hexagon.de/history/tools/" kostenlos herunterladen können. Es gibt eine Version dbfedi16.zip für Windows 3.1 und dbfedi32.zip für Windows 95 und NT. Gegenüber dem früher angebotenen Programm "DBROWSE" hat "DBFEDIT" den Vorteil, daß es nicht die "Borland Database Engine" benötigt, sondern sofort in das Berechnungsprogramm eingebunden werden kann. Die Einbindung von beliebigen externen Datenbankprogrammen ist mit allen Windows-Versionen von HEXAGON-Software ab Juni 1996 möglich.




SR1 - Zeichnung

Von der berechneten Schraubenverbindung können Sie eine Zeichnung mit den wichtigsten Abmessungen und Berechnungsergebnissen mit DXFPLOT auf Laserdrucker bzw. Plotter ausgeben, oder via DXF-/IGES-Schnittstelle in CAD übergeben. Im neuen "Dokument" -Untermenü können Zeichnungsdaten (Name, Datum, ersetzt...) und Änderungen eingetragen werden.



SR1 - Hilfslinie Zugfestigkeit

In die M-alpha- und FM-MA -Diagramme werden Hilfslinien bis zur Bruchgrenze gestrichelt eingezeichnet. Gestrichelt deshalb, weil entsprechend dem Spannungs-Dehnungs-Diagramm ab der Streckgrenze eine zusätzliche, bleibende Verformung auftritt, die vom Programm nicht berücksichtigt werden kann.

SR1 - Dauerfestigkeit

Für die zulässige Dauerhaltbarkeit der Schraube wurde bisher generell mit den Werten und Formeln aus VDI 2230 (Bild 48) gerechnet. Da die Werte jedoch nur für schlußvergütete Schrauben der Festigkeitsklassen 8.8, 10.9 und 12.9 gelten, kann man jetzt alternativ auch die Wechselfestigkeit Sigma A eingeben, oder aus der Datenbank MAT_B_SA.DBF wählen. In der Datenbank kann man den Wert Sigma A als Funktion des Gewindedurchmessers eintragen. Für den Hinweis und die Unterlagen bedanke ich mich bei Ralph Shoberg von RS Technologies, Farmington Hills.




WN2 - Fertigungszeichnung

Für Zahnwelle und Zahnnabe kann man nun eine Zeichnung mit einer Tabelle der wichtigsten Verzahnungsdaten ausgeben lassen. Gleich wie bei den Federprogrammen, WN1, SR1 und ZAR1 kann man im Untermenü "Dokumentation" Zeichnungsdaten und Änderungen eintragen, und Verknüpfungen zu anderen Dokumenten herstellen. Für die Anregung bedanke ich mich bei Herrn Wesierski von Somatec, Giesensdorf.




Diagramme - Grenzen konfigurierbar

Die Skalierung der y-Achse von Diagrammen wird vom Programm abhängig von Größt- und Kleinstwert so berechnet, daß die Grafik möglichst formatfüllend dargestellt wird. Wenn man nun mehrere Berechnungen durch Aufeinanderlegen der Diagramme vergleichen will, müssen die Skalenanfangs- und endwerte identisch sein. In den neuen Versionen (nur Windows) können Sie unter "CAD->Diagramme" die Skalenanfangs- und -endwerte von x- und y-Achse selbst festlegen, mit "Calculate" können Sie zuvor die Vorschlagswerte vom Programm berechnen lassen. Auch zur Darstellung von Ausschnitten (Zoomfenster) kann die neue Option verwendet werden.

Das Eingabefenster erscheint nur, wenn Sie unter "Datei-Einstellungen-Grafik" das Kästchen "Diagramm-Grenzen abfragen" angekreuzt haben. Für die Anregung danke ich Herrn Wirth von Wirth-Federn in Undeloh.


Federprogramme - Auszug

Im Kurzausdruck der Federprogramme wird eine Tabelle mit Federkräften, -wegen, -längen, -spannungen und Sicherheiten ausgegeben. Hier kam es manchmal zu Verwirrungen, weil für dynamisch beanspruchte Federn mit den Indizes 1 und 2 der Spannungskorrekturfaktor k berücksichtigt wird, bei der nutzbaren Länge n und Blocklänge c dagegen nicht. Dadurch kann es vorkommen, daß für tauk2 eine höhere Spannung angezeigt wird als für taukn, obwohl der Federweg L2 kleiner als Ln ist. Für die Anwendung muß eine genügend große Sicherheit bei der Hubspannung Sh=taukhzul/taukh und bei der Oberspannung S2=tauzul/tauk2 vorhanden sein. Wenn beim Einbau die Feder auf Block zusammengedrückt wird, muß außerdem eine (statische) Sicherheit Sc=tauzul/tauc>=1 gewährleistet sein. Um die Zusammenhänge mit und ohne Spannungsfaktor k besser zu verdeutlichen, werden bei dynamischer Beanspruchung 2 zusätzliche Zeilen mit den um den Dynamikfaktor k erhöhten Wert in Position n und c eingefügt.


Auszug dynamisch beanspruchte Druckfeder
De = 17ñ0.15 mm     d = 2ñ0.035 mm     w = 7.5     k = 1.18

n = 9.235     nt = 11.24     nt-n = 2

tauz = 876 N/mm²     tauhz = 570 N/mm²     Rm = 1565 N/mm²
       
======================================================================
Federlänge mm   Federweg mm   Federkraft N        tau N/mm²       S
======================================================================
L0=  38.00ñ0.89
L1=  35.00      s1=   3.00    F1=   15.27ñ4.69    tauk1=   86    10.14
                sh=   7.00    Fh=   35.63         taukh=  202     2.83
L2=  28.00      s2=  10.00    F2=   50.91ñ5.03    tauk2=  288     3.04
Ln=  27.97      sn=  10.03    Fn=   51.05         taukn=  289     3.03
Ln=  27.97      sn=  10.03    Fn=   51.05         taun =  244     3.59
Lc=  22.86      sc=  15.14    Fc=   77.06         taucn=  436     2.01
Lc=  22.86      sc=  15.14    Fc=   77.06         tauc =  368     2.38
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                                                 (S = tau zul. / tau y)
Bei allen Federn steht der Index n für den nutzbaren Federweg. Die Definition ist für Druckfedern jedoch vollkommen anders als für Zug- und Schenkelfedern: Bei Schenkelfedern wird der nutzbare Federweg als Blockfederweg abzüglich einem Sicherheitsabstand Sa definiert, bei Zug- und Schenkelfedern dagegen als der Federweg bzw. Federwinkel, bei dem die zulässige Schub- oder Biegespannung erreicht wird. Während bei Druckfedern tau n größer oder kleiner als tau zul sein kann, ist bei Zug- und Schenkelfedern immer tau n = tau zul bzw. sigma n = sigma zul. Die Tabelle in FED2+ und FED3+ wurde ebenfalls um die spannungskorrigierten Werte erweitert. Allerdings wird hier nicht die erhöhte Spannung bei sn angezeigt, sondern die verminderten Federwege und Federkräfte und Federmomente, bei denen die zulässige Spannung bei dynamischer Beanspruchung erreicht wird.
Auszug dynamisch beanspruchte Zugfeder:
De = 10.05ñ0.25 mm     d = 1.3ñ0.015 mm     w = 6.73     k = 1.21

tauz = 777 N/mm²     tauhz = 397 N/mm²     Rm = 1726 N/mm²

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Federlänge mm   Federweg mm   Federkraft N        tau N/mm²       S
======================================================================
L0=  27.47ñ0.8                F0=    8.47         tau0 =   86
L1=  39.98      s1=  12.51    F1=   45.62ñ5.38    tauk1=  559     1.39
                sh=  10.00    Fh=   29.69         taukh=  364     1.09
L2=  49.98      s2=  22.51    F2=   75.31ñ5.83    tauk2=  923     0.84
Lkn= 45.96      skn= 18.49    Fkn=  63.38         taukn=  777     1.00
Ln=  50.41      sn=  22.94    Fn=   76.58         taun =  777     1.00
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                                                (S = tau zul. / tau y)
Auszug dynamisch beanspruchter Schenkelfeder
Dm = 20.49ñ0.484mm    d = 1.4ñ0.025 mm    w = 14.63    q = 1.10

n(if) = 1.833   a = 0 mm    LK0 = 4.038ñ2.108 mm     E = 206000 N/mm²

sigma z = 1523

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Einbauwinkel ø      Federwinkel ø   Drehmoment Nmm       Sigma N/mm²
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delta0= 329.9ñ17.0  alfa0=   0.0    T0=    0.00          sigma0 =   0
delta1= 307.0       alfa1=  22.9    T1=  130.00ñ84.34    sigmaq1= 530
                    alfah=  30.0    Th=  170.00          sigmaqh= 693
delta2= 277.0       alfa2=  52.9    T2=  300.00ñ84.34    sigmaq2=1223
deltaqn=264.0       alfaqn= 65.9    Tqn= 373.71          sigmaqn=1523
deltan= 257.5       alfan=  72.4    Tn=  410.30          sigman =1523
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FED6 - Steigung

In die Tabelle der Federabschnitte in der Quick-Ausgabe wurde die Steigung mit aufgenommen.




FED2 - eingerollte Ösen und Bolzen

Bei eingerollten Haken, Bolzen und Schraublaschen bezieht sich die Länge LH auf den Abstand vom Einspannpunkt zum Beginn der federnden Windungen (nicht der eingerollten). Dazu wurde ein neues Hilfebild erstellt. Bei Wahl von Bild 10..13 wird die Anzahl der eingerollten Endwindungen abgefragt, zur Berechnung von Drahtlänge und Gewicht. Für die Anregung bedanke ich mich bei Herrn Himmer von Hirsch Federn, Marktredwitz.




HPGLMAN, HPGLVIEW: Windows NT Treiber

Mit dem HP-GL/2 Treiber von Windows NT geplottete Dateien waren in HPGLVIEW und HPGLMAN spiegelverkehrt angezeigt worden. Das lag daran, daß der Treiber mit dem SC-Befehl die Zeichenfläche etwas ungewöhnlich skaliert. Die Dateien werden jetzt richtig angezeigt.


Ausdruck komprimiert

Bei komprimiertem Ausdruck verringert sich die Anzahl der gedruckten Seiten, weil der Platz für die Trennlinien eingespart wird. Allerdings fehlte bei Ausgabe auf Windows-Drucker die letzte Seite. Der Fehler wurde jetzt behoben, alle Seiten werden nun gedruckt.


HEXAGON-Demosoftware in Decker-Maschinenelemente

Die neueste Auflage des Fachbuchs "Decker Maschinenelemente" (Hanser-Verlag, ISBN 3-446-19382-0) enthält eine CD-ROM, auf der neben Excel-Arbeitsblättern zu Berechnungsbeispielen aus dem Buch auch Demoversionen von allen HEXAGON-Programmen und eine Studentenversion von WL1 enthalten sind. Das Buch erhalten Sie zum Preis von Preis von DM 69,80 bei HEXAGON, im Buchhandel, oder vom Hanser-Verlag (www.hanser.de/fachlit/).


Dezimalzeichen: Komma statt Punkt

In der Konfiguration kann man nun bei allen Programmen einstellen, ob Zahlenwerte mit Komma oder Punkt ausgegeben werden sollen. Wichtig ist das vor allem beim Export von Tabellen und Ausdrucken in Excel, Quattro Pro etc. Je nach Sprachversion oder Einstellung wird entweder Punkt oder Komma als Dezimalzeichen akzeptiert.
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