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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
----------------------------------------------------------------------
(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
======================================================================
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
----------------------------------------------------------------------
(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
======================================================================
Einbauwinkel ø Federwinkel ø Drehmoment Nmm Sigma N/mm²
======================================================================
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
----------------------------------------------------------------------
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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