Infobrief Nr. 97 - Mai/Juni 2006

WN2 berechnet Zahnwellen nach DIN 5480. Die Vorgaben nach DIN 5480 (Profilverschiebung x berechnet aus Bezugsdurchmesser dB, feste Zahnhöhenfaktoren) können nicht verändert werden. Nun gibt es eine erweiterte Version WN2+, in der Profilverschiebungsfaktoren und Kopfhöhenfaktoren frei eingegeben werden können. Der Bezugsdurchmesser dB wird dann aus x1 berechnet.

Für die Ermittlung der Profilverschiebung aus vorhandenen Zahnwellen und Zahnnaben kann man außerdem Zahnweite oder Rollenmaß eingeben, WN2+ berechnet daraus die Profilverschiebung (ähnlich wie in ZARXE). WN2+ kostet 380 Euro, das Upgrade von WN2 gibt es für 161 Euro bis Ende 2006 (dann 192,50 Euro).

Im Ansicht-Menü kann man für 2D- und 3D-Darstellung der Schenkelfeder auf Wunsch den Einbauwinkel delta eingeben. Ansonsten wird die unbelastete Feder mit delta0 gezeichnet.

Des öfteren wird von Kunden reklamiert, der Spannungskorrekturfaktor q würde angeblich zu groß berechnet. Ähnlich wie der Faktor k bei der Druckfeder berücksichtigt der Faktor q bei der Schenkelfeder die erhöhte Spannung infolge der Krümmung durch den Windungsdurchmesser oder, und das ist oft nicht bekannt, infolge der Krümmung bei abgebogenen Schenkeln. Anstelle Wickelverhältnis w = Dm/d wird in die Formel w = 2 * r / d + 1 eingesetzt (r=Abbiegeradius). Der höhere q-Faktor wird für die weitere Berechnung verwendet. Zur Vermeidung von Spannungsspitzen sollten große Biegeradien festgelegt oder besser tangential auslaufende Schenkel verwendet werden.

Die maximalen Schubspannungen tau1 und tau2 waren zu hoch berechnet worden. Die größte Torsionsspannung tritt auf im größten Windungsdurchmesser gemäß der Formel tau = 8 * Dm * F / (pi * dł ). Wenn sich die Windung anlegt, steigt die Spannung jedoch nicht mehr weiter an, wenn die Federkraft weiter erhöht wird. Unter Ansicht->Spannung wird nach Eingabe der eingespannten Länge die Torsionsspannung der einzelnen Windungsabschnitte angezeigt.

Nach Berechnungsnorm EN 13906 wird die Blocklänge Lc mit dem maximal möglichen Drahtdurchmesser dmax mit größtem Abmaß berechnet (Lc = (nt+..)*dmax mit dmax = d + tol d. Praxisgerechtere Werte für Blocklänge und damit auch für Blockkraft erhält man in Toleranzmitte mit Drahtdurchmesser d statt dmax (Drahttoleranz ist +/- tol). Unter Bearbeiten -> Berechnungsmethode kann man jetzt konfigurieren, ob die Blocklänge mit d oder dmax berechnet werden soll.

In der Quick-Ansicht wird die Blockspannung tauc mit ausgegeben. Dafür fällt die Blockfederrate Rc weg.

Bei Berechnung der Feder aus der progressiven Kennlinie erhält man eine Feder mit den Segmenten mit großem Windungsabstand am einen Ende und den Segmenten mit kleinem Windungsabstand am anderen Ende. Häufig wünscht man jedoch eine symmetrische Feder mit den Segmenten geringer Steigung an den Enden und den Segmenten mit großer Steigung in der Mitte. Unter "Bearbeiten -> Windungsabschnitte -> Tabelle" kann man jetzt die Windungsabschnitte um das erste oder letzte Segment spiegeln. Die Anzahl der Windungsabschnitte wird verdoppelt, alle Segmentlängen und Segment-Windungszahlen halbiert. Die Federkennlinie bleibt unverändert, es ist egal in welcher Reihenfolge die Windungsabschnitte aufgebaut sind.

Da sich der Außenradius Re beim Einfedern der Spiralfeder verkleinert, verkleinert sich auch der Windungsabstand. Für a1 und a2 waren zu große Werte für kleine Windungsabstände berechnet worden, weil Re konstant angenommen worden war (erkennbar bei Eingabe von alpha 2 = alpha c). In der neuen Version werden a1 und a2 bei vermindertem Außenradius Re1 und Re2 berechnet. Re1, Re2 und Rec werden mit ausgegeben. Bei Block ist alpha c = 0 und Rec = Ri + nc * t.

Außenradius: Rex = Lw / (pi * nx) - Ri (x = 1, 2, c)

Windungsabstand: ax = (Rex - Ri) / nx - t

Für die Spiralfederzeichnung kann man jetzt auch den Einbauwinkel delta (zwischen delta0 und deltac) eingeben. Bisher war nur Zeichnung für delta 0 möglich.

Für die Lagerlebensdauer von Schrägkugellagern wird nun mit dem Faktor 10/3 (für Rollen) statt 3 (für Kugeln) gerechnet.

Die Profildatenbanken werden sortiert nach Größe angezeigt (nicht mehr nach Bezeichnung).

Zum Sortieren nach einer anderen Größe klickt man mit der rechten Maustaste in das Titelfeld (dies geht mit allen Datenbanken und allen Programmen).

Rundprofil, Rohr, Vierkantrohr, Polygon, Polygonrohr kann man jetzt direkt eingeben, GEO1+ bzw. TR1 berechnet dann die Koordinaten. Das spart Zeit gegenüber Eingabe der Koordinaten.

GEO4 – Hub für Tassenstößel und Rollenstößel

In GEO4 kann man zwar Stößelabmessungen eingeben, diese Angaben waren bisher jedoch nur für die zeichnerische Darstellung verwendet worden. Für die Berechnung war der Kurvenradius verwendet worden (r= f (phi)), dies gilt nur für eine Nockenform, bei welcher der Nockenradius immer die Stößelmitte trifft, oder für einen nadelförmigen Stößel. In der neuen Version wird eine runde (z.B. Rollenstößel) oder flache Stößelform (Tassenstößel) in der Berechnung und Animation berücksichtigt. Bei den Diagrammen wird nun der Hub s = f (phi) anstelle des Nockenradius r = f (phi) angezeigt. Geschwindigkeit und Beschleunigung werden von der Hubfunktion abgeleitet.

TR1 berechnet die Eigenfrequenz des Trägers, wenn die Option "Eigenschwingungen nach Dunkerley berechnen" gesetzt wird. Bei mehrfach unbestimmt gelagerten Trägern vervielfacht sich dadurch allerdings die Berechnungszeit.

Die Menüführung für die meistgebrauchte CAD-Zeichnung von Zahnrad 1 und Zahnrad 2 wurde vereinfacht auf nurmehr zwei Mausklicks. Im Menüpunkt CAD->Zahnrad kann man zunächst Profilverschiebung und Zeichnungsparameter kontrollieren und verändern, bevor die Zeichnung oder CAD-Datei generiert wird.

Die zusätzlichen Eingaben bei Berechnung nach DIN 3990 Teil 1-3 wurden in einem Fenster zusammengefasst. Für die Ritzellagerungen gibt es Vorschlagswerte mit einem Mausklick auf die "<" Buttons (Kontaktragbild a, Lagertyp a, lS = 3 * b, lP = 1,6 * b, s=0.