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Melden Sie sich auf der Startseite www.eAssistant.de mit Ihrem Benutzernamen und Ihrem Paßwort an. Öffnen Sie das Berechnungsmodul aus dem Listenfenster „Berechnungstyp“ im Project Manager. Die Wellenberechnung des eAssistant verfügt über einen Geometrie- und einen Berechnungsteil. Im Geometrieteil werden die Wellengeometrie, die Lagerung sowie die Belastungen und Kerbwirkungen definiert. Er stellt mit den Welleneigenschaften die zentrale Ausgangsbasis für Ihre Berechnung dar. Die eigentliche Berechnung erfolgt anschließend im Berechnungsteil. Dieser bietet die verschiedenen Berechnungsmöglichkeiten wie Lagerkräfte, Durchbiegung, Vergleichsspannung, Festigkeit etc... Über den Button „Berechnen“ haben Sie die Möglichkeit, jederzeit zwischen dem Geometrie- und dem Berechnungsteil zu wechseln.
Im Geometrieteil werden die Wellengeometrie, die Belastungen, die Lagerstellen und die Kerbwirkungen definiert. Im oberen Bereich des Geometrieteils stehen Ihnen Buttons mit den entsprechenden Eingabemöglichkeiten sowie Buttons zur Korrektur bzw. weiteren Bearbeitung zur Verfügung. Im unteren Bereich befindet sich das Koordinatensystem und die Wellensymmetrieachse. Eingaben, die im oberen Teil erfolgen, werden im unteren Graphikteil sofort dargestellt. Darüber hinaus ist die graphische Darstellung interaktiv, so daß die dargestellten Elemente selektiert, verschoben, kopiert oder gelöscht werden können. Bei der graphischen Darstellung können Sie über den Button „3D Ansicht“ zwischen der 2D- und der 3D Ansicht wechseln.
Beim Start der Wellenberechnung sind die Welleneigenschaften automatisch im Geometrieteil eingeblendet. Sie können jederzeit über den Button „Welleneigenschaften“ aufgerufen werden.
In den Welleneigenschaften wird der Werkstoff ausgewählt oder definiert (bei benutzerdefinierter Eingabe), die Drehzahl sowie der Drehsinn vorgegeben und die Lage der Welle im Raum festgelegt. Die Drehzahl wird in Umdrehungen pro Minute eingegeben. Wichtig ist dabei, wenn die Drehzahl einer bereits eingegebenen Welle verändert wird, so ändern sich die Drehmomente aufgrund der vorgegebenen Leistung und der Drehzahl. Dies erfolgt, wenn bei den Kraftelementen eine Leistung statt eines Drehmomentes vorgegeben wurde. Die Auswahl des Wellenwerkstoffes kann über die Listbox für die Werkstoffbezeichnung oder über die für die Werkstoffnummer erfolgen.
Über den Button „Werkstoffauswahl“ werden Ihnen weitere Informationen und Daten zum gewählten Werkstoff angezeigt.
Wählen Sie in der Listbox für die Werkstoffbezeichnung den Eintrag „Benutzerdefiniert“ aus, so können Sie in
der Werkstoffmaske die entsprechenden Daten des zuletzt gewählten Werkstoffes modifizieren oder komplett
individuell vorgeben. Damit kann die Wellenberechnung auch für nicht in der Datenbank enthaltene Materialien
genutzt werden.
Hinweis: Wichtig ist hierbei zu beachten, daß die integrierte Wellenfestigkeitsberechnung nach DIN 743 nur für Stähle gültig ist.
Das Koordinatensystem ist ein Rechtssystem, wobei die y-Achse die Symmetrie- und Drehachse der Welle ist. Die z-Achse zeigt in der zweidimensionalen Ansicht nach oben und die x-Achse aus dem Bildschirm heraus. Eine Rechtsdrehung der Welle um die y-Achse ist als im Uhrzeigersinn zu definieren. Der Koordinatenursprung ist das linke Wellenende. Die Kräfte und Momente sind in positiver Richtung ohne Vorzeichen und in negativer Richtung mit Vorzeichen einzugeben.
Hinweis: Die Richtung von Momenten wird bei den meisten Kraftelementen durch die Eingabe von treibend/getrieben bestimmt. Die Eingabe „treibend“ bedeutet dabei, daß die Welle treibt bzw. daß das Moment der Drehrichtung entgegenwirkt.
Im Infobereich erhalten Sie weitere Informationen zu den jeweiligen Elementen, so auch zur absoluten Position. Es wird zwischen der relativen und der absoluten Position unterschieden.
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Für die Modellierung der Welle stehen für die Außenkontur Segmente und für die Innenkontur Hohlsegmente zur
Verfügung.
Klicken Sie auf den Button „Segment“, um ein Wellensegment zu erzeugen.
Das Segment wird graphisch dargestellt und die entsprechenden Eingabefelder für die Länge und für den Durchmesser des Wellensegmentes werden angezeigt.
Für die Erstellung eines kegeligen Segmentes können Sie die Option „Kegeliges Segment“ aktivieren.
Ist diese Option aktiv, so können der linke Durchmesser „1“ und der rechte Durchmesser „2“ des Segmentes vorgegeben werden. Für ein weiteres Segment wiederholen Sie die genannte Vorgehensweise, indem Sie wieder auf den Button „Segment“ klicken.
Um eine Wellenbohrung, d.h. eine Innenkontur zu erzeugen, klicken Sie auf den Button „Hohlsegment“.
Auch hier erhalten Sie die Eingabemöglichkeiten analog zum Element „Segment“.
Zusätzlich können Sie hier über den Button „Anpassen an Wellenlänge“ das Hohlsegment verlängern.
Das jeweils aktive Hohlsegment wird dann soweit automatisch verlängert, daß die gesamte Innenkontur exakt bis zum Ende der Außenkontur reicht.
Hinweis: Kerbwirkungen, wie Absätze, in der Innenkontur werden bei der Festigkeitsberechnung nicht berücksichtigt. Hierfür gibt es noch keine anwendbare Berechnungsmethode.
Zur Lagerung der Welle kann eine beliebige Anzahl von Lagern vorgegeben werden. Somit besteht auch die Möglichkeit der Berechnung von statisch überbestimmten Wellen. Wählen Sie zunächst ein Wellensegment aus, um ein Lager auf der Welle zu positionieren und klicken Sie auf den Button „Lager“.
Das Lager wird eingefügt
Für die Definition eines Lagers stehen die Eingaben Position, Breite, Außendurchmesser, radiale Steifigkeit und Druckwinkel zur Verfügung. Weiterhin kann ebenfalls definiert werden, ob es sich um ein Festlager, welches Axialkräfte aufnehmen kann, ein Loslager oder ein angestelltes Lager handelt.
Bitte beachten Sie, daß die Position sich auf das jeweilige Wellensegment bezieht, d.h. relativ für das Segment
eingegeben werden muß. Die absolute Position bezogen auf den Koordinatenursprung und damit auf das linke
Wellenende wird bei der Elementinfo angezeigt (siehe Kapitel 5.2.3 „Relative und absolute Position“). Die Breite
ist die Gesamtbreite des Lagers und der Durchmesser ist hier der Lageraußendurchmesser, u.a. für die korrekte
graphische Darstellung. Bei Lagern mit einem Druckwinkel kann der dadurch veränderte Kraftangriffspunkt für
die Berechnung der Auflagerreaktionen berücksichtigt werden. Ist die radiale Lagersteifigkeit des Lagers
bekannt, so kann diese ebenfalls durch entsprechende Vorgabe bei der Berechnung berücksichtigt
werden.
Hinweis: Lager können nicht über ein Wellensegment hinaus positioniert werden.
Für die Definition von Belastungen bietet die eAssistant-Wellenberechnung verschiedene Möglichkeiten. Neben einer direkten Eingabe von Kräften und Momenten in Koordinatenrichtung können sogenannte intelligente Kraftangriffselemente auf die Welle positioniert werden. Über den Button „Kraftelemente“ stehen die Kraftangriffselemente Stirnrad, Kegelrad, Kupplung/Motor und Last zur Verfügung.
Wählen Sie zunächst ein Wellensegment aus, auf welches das Stirnrad positioniert werden soll. Klicken Sie auf den Button „Kraftelemente“.
Ein Untermenü öffnet sich.
Wählen Sie das Element „Stirnrad“ aus.
Ein Stirnrad wird eingefügt.
Für die Positionierung wird die relative Position des linken Stirnradrandes auf dem Wellensegment angegeben. Auf Basis der weiteren Eingaben für Teilkreisdurchmesser, Schrägungswinkel, Eingriffswinkel, Eingriffslage und Drehmoment/Leistung, erfolgt die Berechnung der durch das Zahnrad auf die Welle wirkenden Kräfte.
Dabei ist die Eingabe der Eingriffslage für den Punkt des Kraftangriffs wichtig. Die Eingriffslage gibt die Lage des Eingriffspunktes mit dem zugepaarten Zahnrad an.
Bei Zahnrädern mit Profilverschiebung stimmen Teilkreis und Wälzkreis nicht überein. Wird der Teilkreis in einem solchen Fall bei der Definition des Stirnrades eingegeben, so sind die daraus berechneten Kräfte nicht ganz exakt - insbesondere bei sehr großen Profilverschiebungen. Für eine ganz genaue Berechnung der Kräfte muß dann, statt dem Teilkreis- der Wälzkreisdurchmesser und an Stelle des Eingriffswinkels, der Betriebseingriffswinkel eingegeben werden.
Über den Button „T/P“ können Sie zwischen der Eingabe für das Drehmoment und der Eingabe für die Leistung wechseln.
Wenn Sie auf den Button T/P klicken, können Sie entweder das Drehmoment oder die Leistung eingeben bzw. umrechnen lassen. Die Bezeichnung ändert sich dann entsprechend in Drehmoment oder Leistung.
Hier haben Sie die Möglichkeit, einen Mehrfacheingriff zu definieren, d.h. das auf der Welle sitzende Zahnrad
steht im Eingriff mit mehreren Zahnrädern.
1. Setzen Sie ein Häkchen in das Feld „Mehrfacheingriff verwenden“.
Der Button „Mehrfacheingriff“ wird aktiviert.
2. Klicken Sie auf den Button „Mehrfacheingriff“.
Ein neues Fenster öffnet sich.
Hier können Sie über eine Listbox die Anzahl der Eingriffe auswählen.
Weiterhin können Sie entweder die „Leistung“ oder das „Drehmoment“ vorgeben. Wählen Sie daher Leistung oder Drehmoment.
3. Bestätigen Sie Ihre Eingaben mit dem Button mit „OK“.
Schrägverzahnte Stirnräder besitzen schräg zu den Radachsen laufende Zähne. Wenn z.B. zwei außenverzahnte Schrägstirnräder gepaart werden, müssen beide Verzahnungen den gleichen, aber entgegengesetzt gerichteten Schrägungswinkel besitzen. Daher unterscheidet man zwischen einer Rechtssteigung und einer Linkssteigung.
Hier haben Sie die Möglichkeit, jeweils die Rechts- und Linkssteigung zu aktivieren.
Es arbeiten immer ein treibendes Zahnrad und ein getriebenes Zahnrad zusammen, die ein Zahnradpaar bilden. Die Richtung von Momenten wird bei den meisten Kraftelementen durch die Eingabe von treibend/getrieben bestimmt. Die Eingabe „treibend“ bedeutet dabei, daß die Welle treibt bzw. daß das Moment der Drehrichtung entgegenwirkt.
Bestimmen Sie hier also das treibende und das getriebene Zahnrad. Diese Einstellung können Sie auch bei dem Mehrfacheingriff definieren.
Um ein Kegelrad einzufügen, markieren Sie wieder das Wellensegment, auf welches Sie das Kegelrad positionieren möchten und klicken Sie auf den Button „Kraftelemente“. Wählen Sie in dem Untermenü „Kegelrad“ aus.
Ihnen steht jetzt zusätzlich zu den Eingaben bei dem Stirnrad, die Eingabe des halben Kegelwinkels und die Richtung der Kegelspitze zur Verfügung.
Das Kraftelement „Kupplung / Motor“ dient zur Ein- bzw. Ausleitung von Drehmomenten. Zusätzlich kann wie beim Stirn- oder Kegelrad eine Masse mit eingegeben werden. Die Positionierung erfolgt relativ zum ausgewählten Wellensegment. Die Position bezieht sich auf den linken Rand des Kraftelementes. Auch hier wählen Sie bitte zuerst ein Wellensegment aus, um das Kraftelement zu positionieren.
Das allgemeine Kraftelement „Last“ kann unabhängig von einem ausgewähltem Wellensegment völlig frei auf der Welle positioniert werden. Klicken Sie auf den Button „Kraftelemente“ und wählen Sie das Element „Last“ aus.
Für die Positionierung erfolgt die Angabe der Position absolut zum Koordinatenursprung (linkes Wellenende) und bezieht sich, wie auch bereits bei den anderen Elementen, auf den linken Rand des Elementes (siehe auch Kapitel 5.2.3 „Relative und absolute Position“). Das Element kann als Punktlast (Breite = 0) oder als Streckenlast definiert werden. Dieses allgemeine Kraftelement bietet die Möglichkeit, Querkräfte in x- und z-Richtung, eine Axialkraft sowie Biegemomente um die x- und z-Achse als Belastung vorzugeben. Weiterhin können Sie eine Leistung oder ein Drehmoment als treibend/getrieben definieren. Die Bedeutung von treibend und getrieben gilt auch hier analog zu den anderen Kraftelementen und wird unter dem Punkt 5.2.6 „Treibendes und getriebenes Zahnrad“ näher erläutert.
Eine einzelne Zusatzmasse kann über den Button „Zusatzmasse“ eingegeben werden.
Auch hier stehen Ihnen wieder Möglichkeiten zur Eingabe für Position, Breite und Masse zur Verfügung. Die Zusatzmasse kann als Punktlast oder als Streckenlast definiert werden.
Die Definition der Kerbwirkungen ist für die Festigkeitsberechnung nach DIN 743 notwendig. Es müssen nicht alle vorhandenen Kerbwirkungen eingegeben werden, wenn man zuvor die Vergleichsspannung berechnet hat. Sie können, auf Basis der im Vergleichsspannungsverlauf auftretenden Spannungsspitzen, die kritischsten Querschnitte relativ leicht identifizieren und nur für diese die Kerbwirkungen definieren. Als Kerbwirkungselemente stehen alle in der DIN 743 definierten Kerbwirkungsarten zur Auswahl.
Die in der DIN 743 angegebenen angegebenen Form- und Kerbwirkungszahlen gelten für Vollwellen oder Hohlwellen mit Wanddicken, bei denen noch keine Beeinflussung der Kerbe durch die Bohrung vorliegt. Für Umlaufkerben dient, nach DIN 743-2 (Anwendungsbereich), die Bedingung
als Orientierung (siehe DIN 743-1, Anhang A).
Um einen Festigkeitsnachweis auch an einem hochbelasteten glatten Wellenquerschnitt durchführen zu können,
wurde zusätzlich zur DIN 743 die Kerbwirkungsart „glatte Welle“ eingeführt. Bei dieser Kerbwirkungsart wird die
Kerbwirkungszahl auf „1“ gesetzt. Die Kerbwirkungselemente können unabhängig von einem Wellensegment
auf der gesamten Welle positioniert werden. Die Position wird absolut zum Koordinatenursprung,
d.h. zum linken Wellenende, eingegeben. Beim Positionieren mit der Maus ist ein Fang für die
Wellenabsätze integriert. Damit können Kerbwirkungen an Wellenabsätzen schnell und komfortabel
definiert werden. Die Kerbwirkung wird über den Button „Kerbwirkung“ eingefügt und kann an der
entsprechenden Stelle der Welle positioniert werden. Sie können die genaue Position direkt in
das Eingabefeld „Position“ eingeben, Sie können anhand der Pfeiltasten die Kerbwirkung bis zu
einem Wellenabsatz verschieben oder Sie können mit der linken Maustaste die Kerbwirkung frei
positionieren.
Folgende Kerbwirkungsarten stehen Ihnen zur Auswahl:
Optional zur automatischen Berechnung der Kerbwirkungsfaktoren können Sie über den Button „Belastungen und Kerbwirkungsfaktoren manuell angeben (optional)“ die entsprechenden Kerbfaktoren manuell eingegeben. Damit besteht die Möglichkeit, auch experimentell ermittelte Kerbfaktoren für die Berechnung zu verwenden.
Für die rechnerische Berücksichtigung eines überlagerten Kerbfalls (von zwei Kerben mit den Kerbwirkungszahlen und kann man nach Niemann „Maschinenlemente“ Band 1 S.134 Gl.3.115 (3. Auflage) die Kerbwirkungszahl wie folgt abschätzen:
Die Kerbfaktoren gemäß der DIN 743 sind für Kerbwirkungen an der Innenkontur nicht geeignet. D.h., Kerbwirkungen einer Innenkontur werden beim Festigkeitsnachweis nach DIN 743 nicht berücksichtigt.
Ein Element, d.h. z.B. ein Wellensegment oder ein Kraftelement, kann durch Mausklick mit der linken Maustaste
ausgewählt werden. Beim Auswählen ändert das Element seine Farbe und ist dadurch leicht zu
erkennen.
Hinweis: Die Selektion von Elementen in der graphischen Darstellung ist auch über die Tastatur möglich. Möchte man z.B. von der Werteeingabe eines Wellensegmentes in den Selektionsmodus wechseln, so muß man die „Bild nach unten“- Taste betätigen. Anschließend kann man mit den Pfeiltasten nach links und rechts die Elemente selektieren. Um beispielsweise von den Wellensegmenten zu den Hohlsegmenten und umgekehrt zu wechseln, kann man die Pfeiltasten „nach oben“ und „nach unten“ auf der Tastatur benutzen. Zur Werteeingabe eines selektierten Elementes kann man dann wieder mit der „Bild nach oben“- Taste wechseln.
Ist ein Element ausgewählt, so erscheinen im oberen Teil die Eingabemöglichkeiten für das jeweilige Element. Über das Eingabefeld „Position“ kann das Element auf dem entsprechenden Wellensegment plaziert werden. Eine weitere Möglichkeit zum Positionieren eines Elementes besteht über das Anfassen und Ziehen mit der linken Maustaste. Über die Pfeiltasten unterhalb der Elementinfo kann ein auf einem Wellensegment sitzendes Element bis zum nächsten Segment verschoben werden.
Dabei können andere auf der Welle sitzende Elemente übersprungen werden. Ist ein Wellensegment ausgewählt, so lässt sich das Segment inklusive der auf dem Segment sitzenden Elemente über die Pfeiltasten innerhalb der Welle verschieben. So können Sie Wellensegmente jederzeit bequem umsortieren.
Über diese beiden Button können Sie einzelne Segmente, Lager oder Kraftelemente kopieren und einfügen. Kopieren Sie ein Element, so werden auch sämtliche Eingaben übernommen und Sie müssen das Element nicht wieder neu definieren. Wählen Sie zum Beispiel ein vorhandenes Lager aus, welches Sie kopieren möchten.
Klicken Sie auf den Button „Kopieren“.
Wählen Sie das Wellensegment aus, auf welches das Lager gesetzt werden soll.
Klicken Sie auf den Button „Einfügen“.
Das vorher kopierte Lager wird eingefügt.
Hinweis: Klicken Sie auf die rechte Maustaste, öffnet sich ein neues Kontextmenü mit den Befehlen
„Kopieren“ und „Einfügen“. Wählen Sie dann die entsprechenden Optionen.
Kopieren Sie ein Wellensegment, dann wählen Sie das entsprechende Segment in der graphischen Darstellung aus, klicken Sie auf den Button „Kopieren“. Dann müssen Sie das Wellensegment in der Graphik auswählen, hinter dem das neue Segment eingefügt werden soll. Erst dann klicken Sie auf den Button „Einfügen“.
Klicken Sie ein Segment oder ein Element an, drücken Sie die rechte Maustaste. Ein Kontextmenü öffnet sich, hier können Sie die Option „Ausschneiden“ auswählen.
Über diesen Button können Sie einzelne Segmente löschen.
Bevor Sie ein Element löschen, markieren Sie dieses und klicken Sie dann anschließend auf den Button „Löschen“.
Klicken Sie auf diesen Button, so können Sie die gesamte Wellengeometrie löschen.
Über diesen Button kann eine dreidimensionale Darstellung aufgerufen werden.
Diese Funktion ist sowohl im Geometrie- als auch im Berechnungsteil verfügbar. Im Berechnungsteil kann hiermit beispielsweise die Durchbiegung der Welle auch dreidimensional dargestellt werden. Zusätzlich wird dabei die jeweils selektierte Ebene mit eingezeichnet. Auch in der 3D-Darstellung können einzelne Elemente, z.B. ein Stirnrad, mit der Maus ausgewählt und über die entsprechenden Eingabefelder modifiziert oder neu positioniert werden. Klicken Sie erneut auf den Button „2D-3D Ansicht“, erhalten Sie wieder die 2D-Darstellung.
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Hier erhalten Sie einen Überblick über die einzelnen Ansichten, die Ihnen zur Verfügung stehen.
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Das Berechnungsmodul enthält ein Meldungsfenster. Hier erhalten Sie alle Informationen, Warnungen und Hinweise, zum Beispiel, ob die jeweilige Feder für Ihre eingegebene Daten geeignet ist. Alle Informationen, die Ihnen hier in dem Meldungsfenster angezeigt werden, finden Sie auch im Berechnungsprotokoll. Das Protokoll können Sie nach Beendigung Ihrer Berechnung über den Button „Protokoll“ generieren.
Bewegen Sie den Mauszeiger über ein Eingabefeld oder über einen Button, so erhalten Sie zusätzliche Informationen, die Ihnen in der Kurzhilfe angezeigt werden.
Nach Abschluß Ihrer Definition der Wellengeometrie, Lagerung, Belastung und Kerbwirkungen können Sie
anschließend die Berechnungen durchführen. Klicken Sie auf den Button „Berechnen“ und Sie
gelangen in den Berechnungsteil. Neben der Ermittlung der Lagerkräfte und der statischen Verdrehung
werden die verschiedenen Kraft- und Momentenverläufe bis hin zur Vergleichsspannung graphisch
dargestellt.
Hinweis: Nach dem Betätigen des Button „Berechnen“ ändert dieser seine Bezeichnung in „Geometrie“. In
dem Berechnungsteil können Sie Ihre Berechnungen durchführen, jedoch keine Änderungen an
der Geometrie durchführen. Hierzu müssen Sie erst wieder in den Geometriebereich wechseln.
Dazu klicken Sie auf den Button „Geometrie“. Der Button „Berechnen“ ändert sich in den Button
„Geometrie“:
Hier können die verschiedenen Berechnungen durchgeführt werden.
Ihnen stehen folgende Möglichkeiten der Berechnung zur Verfügung:
Hier können Sie die verschiedenen Kraft- und Momentenverläufe für die jeweils gewählte Ebene aufrufen.
Die Werte für die Durchbiegung etc. können mit einem Mausklick direkt aus der graphischen Darstellung abgefragt werden. Die Werte erscheinen dann im Textfeld. In der graphischen Darstellung können Sie zwischen der 3D- und der 2D-Darstellung wechseln.
Hinweis: Sie haben die Möglichkeit, zum Beispiel unterschiedliche Durchbiegungen durch eine veränderte Geometrie im Berechnungsteil anhand der graphischen Darstellung zu vergleichen. Verändern Sie im Geometrieteil einen Wert und klicken Sie auf den Button „Berechnen“. Im Berechnungsteil klicken Sie nun jeweils auf den „Vorwärts“ und „Zurück“-Button und vergleichen so die Ergebnisse miteinander. Klicken Sie auf den Button „Geometrie“, gelangen Sie zurück in Geometrieteil. Dort können Sie Ihre Änderung über den „Zurück“-Button wieder zurücksetzen.
In der Festigkeitsberechnung wird ein kompletter Statischer- und Dauerfestigkeitsnachweis vollständig gemäß DIN 743 durchgeführt.
Die genauen Werte der Sicherheiten werden in einem Textfenster dargestellt oder können mit der Maus in der
Graphik abgerufen werden.
Detaillierte Zwischenergebnisse erhalten Sie im Berechnungsprotokoll. Zusätzlich werden die Ergebnisse für die einzelnen Querschnitte in einer Graphik farblich dargestellt.
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Hinweis: Über den Button „Einstellungen“ können Sie den Belastungsfall sowie die mechanische Werkstoffbehandlung definieren (siehe dazu auch Kapitel 5.12 „Einstellungen“)
Hinweis: Über den Button „Einstellungen“ verändern Sie die standardmäßigen Einstellungen in bezug auf die Berechnung der kritischen Drehzahlen (siehe auch Kapitel 5.12 „Einstellungen“).
Nach Abschluß Ihrer Berechnung haben Sie die Möglichkeit, ein Protokoll zu erzeugen. Klicken Sie dazu auf den Button „Protokoll“.
Sie gelangen zunächst in die Protokollkonfiguration. Hier können Sie auswählen, welche Graphiken und Ergebnisse Ihr Berechnungsprotokoll enthalten soll und ob die Ergebnisse der Festigkeitsberechnung mit ausgegeben werden sollen.
Während das Protokoll erzeugt wird, erscheint ein Wartebildschirm. Sie können jedoch parallel zur
Protokollerzeugung in der Wellenberechnung weiterarbeiten. Die Zeitdauer, die für die Protokollerzeugung
notwendig ist, ist von der Anzahl der Graphiken abhängig, die erzeugt werden müssen.
Das Protokoll enthält ein Inhaltsverzeichnis. Hierüber können die gewünschten Ergebnisse schnell aufgerufen werden. Es werden Ihnen alle Eingabedaten und Ergebnisse aufgeführt. Sie können das erzeugte Protokoll ausdrucken oder auch im HTML-Format abspeichern und später wieder in einem Web-Browser oder z.B. auch in Word für Windows öffnen.
Die Graphiken werden im HTML-Protokoll im GIF-Format angezeigt. Bei Vorhandensein eines SVG-Viewers werden die Graphiken im SVG ausgegeben. Damit besteht für Sie die Möglichkeit, in die Graphiken hineinzuzoomen.
Nach der Durchführung Ihrer Berechnung können Sie diese speichern. Sie haben dabei die Möglichkeit, entweder auf dem eAsisstant-Server oder lokal auf Ihrem Rechner zu speichern. Klicken Sie auf den Button „Speichern“ in der obersten Zeile des Berechnungsmoduls (nähere Informationen finden Sie in dem Kapitel „Allgemeine Bedienung“ 4.2).
Haben Sie die Option „lokal“ im Project Manager und im Berechnungsmodul aktiviert, so so öffnet sich der
Windows-Dialog zum Speichern der Berechnung auf Ihrem Rechner.
Hinweis: Um die Option „Lokales Speichern“ zu aktivieren, darf kein Berechnungsmodul geöffnet sein.
Haben Sie diese Option nicht aktiviert, so öffnet sich ein neues Fenster und Sie können Ihre Berechnung auf dem eAssistant-Server speichern.
Geben Sie unter „Dateiname“ den Namen Ihrer Berechnung ein und klicken Sie auf den Button „Speichern“. Klicken Sie anschließend im Project Manager auf den Button „Aktualisieren“, Ihre gespeicherte Berechnung wird in dem Listenfenster „Dateien“ angezeigt.
Mit dem Button „Zurück“ können Sie vorhergegangene Eingaben zurücksetzen.
Wenn Sie eine rückgängiggemachte Eingabe wiederherstellen möchten, dann klicken Sie auf den Button „Vorwärts“.
In der obersten Zeile des Berechnungsmoduls finden Sie den Button „CAD“.
Auf der Basis Ihrer Berechnung lassen sich über diesen Button „CAD“ Wellen schnell und einfach mit Hilfe des Integrationsmoduls SolidKiss_nG in einem 3D-CAD-System erzeugen. Dabei sind Voll- und Hohlwellen mit beliebig vielen zylindrischen und konischen Wellensegmenten möglich.
Modellieren Sie im Berechnungsmodul eine Welle. Klicken Sie anschließend auf den Button „CAD SolidKiss_nG Interface“. Öffnen Sie jetzt Ihr CAD-System. Über den integrierten Button „SolidKiss_nG“ im CAD-System können Sie mit der Generierung der vorher berechneten Welle starten.
Hinweis: Benötigen Sie nähere Informationen zu unserer 3D-CAD-Integration SolidKiss_nG, so können Sie sich jederzeit gern an uns wenden. Weitere Einzelheiten erfahren Sie auch über unsere Webseite www.eAssistant.de oder in dem Hilfe-Manual SolidKiss_nG.
Über den Button „Einstellungen“ können Sie Einstellungen für Ihre Berechnung verändern.
Ein neues Fenster öffnet sich.
Hier finden Sie verschiedene Standardeinstellungen, wie z.B. die dynamische und statische Mindestsicherheit oder auch Einstellungen für die Berechnung der kritischen Drehzahlen.
Benötigen Sie Hilfe, klicken Sie auf den Button „Hilfe“.
Sie gelangen jeweils direkt in das Hilfekapitel des Berechnungsmoduls.
Das nachfolgende Beispiel soll Sie beim schnellen Einstieg in das Wellenberechnungsmodul mit seinen zahlreichen Möglichkeiten unterstützen. Es handelt sich hierbei um eine Wickelwelle mit einer Fest/-Loslagerung und als Belastung eine Zusatzmasse.
Melden Sie sich auf der Startseite www.eAssistant.de mit Ihrem Benutzernamen und Ihrem Paßwort an. Öffnen Sie das Berechnungsmodul aus dem Listenfenster „Berechnungstyp“ im Project Manager.
Das Berechnungsmodul wird gestartet.
1. Klicken Sie auf den Button „Segment“.
2. Geben Sie die Länge mit 50 mm, den Durchmesser mit 20 mm an.
Hinweis: Wenn Sie in einem Eingabefeld auf die rechte Maustaste klicken, dann haben Sie die Möglichkeit, die
Einheiten umzuschalten.
Das erste Segment wird graphisch dargestellt.
1. Klicken Sie auf den Button „Segment“.
2. Geben Sie die Länge mit 400 mm, den Durchmesser mit 50 mm an.
Auch dieses Segment wird wieder graphisch dargestellt.
Sie können über den Button „Segment“ ein drittes Wellensegment hinzufügen. Sie haben aber auch die
Möglichkeit, einzelne Segmente zu kopieren und einzufügen. Erzeugen Sie also in dem nächsten Schritt ein
drittes Segment, in dem Sie ein Segment kopieren und einfügen.
1. Klicken Sie das zu kopierende Segment an.
2. Klicken Sie auf den Button „Kopieren“.
Hinweis: Sie haben ebenfalls die Möglichkeit, über die rechte Maustaste ein Segment zu kopieren und
einzufügen. Dann öffnet sich ein neues Kontextmenü mit den Befehlen „Kopieren“ und „Einfügen“.
3. Wählen Sie das Segment aus, hinter dem das neue Segment eingefügt werden soll.
4. Klicken Sie auf den Button „Einfügen“.
Das kopierte Segment wird als drittes Wellensegment eingefügt.
1. Klicken Sie auf den Button „Hohlsegment“.
2. Geben Sie die Länge mit 70 mm und den Durchmesser mit 0 mm an.
1. Klicken Sie auf den Button „Hohlsegment“.
2. Geben Sie die Länge mit 360 mm und den Durchmesser mit 40 mm an.
Das Hohlsegment wird in der Graphik dargestellt.
Hinweis: Die Selektion von Elementen in der graphischen Darstellung ist auch über die Tastatur möglich.
Möchte man z.B. von der Werteeingabe eines Wellensegmentes in den Selektionsmodus wechseln, so muß
man die „Bild nach unten“- Taste betätigen. Anschließend kann man mit den Pfeiltasten nach links und rechts
die Elemente selektieren. Um beispielsweise von den Wellensegmenten zu den Hohlsegmenten und umgekehrt
zu wechseln, kann man die Pfeiltasten „nach oben“ und „nach unten“ auf der Tastatur benutzen. Zur
Werteeingabe eines selektierten Elementes kann man dann wieder mit der „Bild nach oben“- Taste
wechseln.
1. Wählen Sie das Wellensegment aus der Graphik aus, auf welches das Lager positioniert werden soll.
2. Klicken Sie auf den Button „Lager“.
Das Lager wird eingefügt.
3. Definieren Sie anschließend das Lager mit Position, Breite, Durchmesser und Art der Lagerung. In diesem Fall als Festlager.
1. Wählen Sie das bereits vorhandene Lager aus der Graphik aus.
2. Klicken Sie auf den Button „Kopieren“.
Hinweis: Sie haben auch hier die Möglichkeit, die rechte Maustaste zu drücken. Dann öffnet sich ein neues
Kontextmenü mit den Befehlen „Kopieren“ und „Einfügen“.
3. Wählen Sie das letzte Wellensegment aus.
4. Klicken Sie auf den Button „Einfügen“.
Das zweite Lager wird eingefügt.
5. Definieren Sie auch hier anschließend das Lager mit Position, Breite, Durchmesser und Art der Lagerung. Definieren Sie dieses Lager als Loslager.
1. Wählen Sie das Wellensegment aus, auf welches das Belastungselement gesetzt werden soll.
2. Klicken Sie auf den Button „Zusatzmasse“.
Die Zusatzmasse wird auf das Wellensegment positioniert.
3. Definieren Sie die Zusatzmasse mit den Eingabe für Position 50 mm, Breite 300 mm und
Masse 950 kg.
1. Klicken Sie auf den Button „Kerbwirkung“.
Die Kerbwirkung wird eingefügt und kann an der entsprechenden Stelle der Welle positioniert werden.
2. Wählen Sie über die Listbox die Kerbwirkungsart aus.
3. Definieren Sie die folgenden Kerbwirkungen:
(Rauheit = 5 mm und Radius = 10 mm)
Nach Abschluß Ihrer Definition von Wellengeometrie, Lagerung, Belastung und Kerbwirkungen können anschließend die Berechnungen ausgeführt werden. Klicken Sie auf den Button „Berechnen“.
Sie gelangen nun in den Berechnungsteil.
Hinweis: Nach der Betätigung ändert sich der Button „Berechnen“ in „Geometrie“. Dadurch können Sie jederzeit wieder in den Geometrieteil wechseln.
In dem Berechnungsteil können Sie Ihre Berechnungen durchführen, jedoch keine Änderungen an der Geometrie durchführen. Hierzu müssen Sie erst wieder in den Geometriebereich wechseln. Dazu klicken Sie dann auf den Button „Geometrie“.
Hier können die verschiedenen Berechnungen durchgeführt werden.
Hier können die verschiedenen Kraft- und Momentenverläufe aufgerufen werden.
Die Werte für die Durchbiegung etc. können mit einem Mausklick direkt aus der graphischen Darstellung abgefragt werden. Die Werte erscheinen dann im Textfeld.
Klicken Sie auf den Button „Festigkeit“ im Berechnungsteil.
Die komplette Festigkeitsberechnung gemäß DIN 743 für die statische Sicherheit und die Dauerfestigkeit wird automatisch durchgeführt.
Die wichtigsten Ergebnisse werden Ihnen im Textfeld angezeigt. Detaillierte Zwischenergebnisse erhalten Sie im Berechnungsprotokoll.
Zusätzlich werden die Ergebnisse für die einzelnen Querschnitte in einer Graphik farblich dargestellt.
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Nach Abschluß Ihrer Berechnung kann ein Protokoll im gewünschten Umfang generiert werden. Klicken Sie auf den Button „Protokoll“.
Sie gelangen zunächst in die Protokollkonfiguration. Hier können Sie auswählen, welche Graphiken und Ergebnisse Ihr Berechnungsprotokoll enthalten soll.
Während das Protokoll erzeugt wird, erscheint ein Wartebildschirm. Sie können jedoch parallel zur Protokollerzeugung in der Wellenberechnung weiterarbeiten. Die Zeitdauer, die für die Protokollerzeugung notwendig ist, ist von der Anzahl der Graphiken abhängig, die erzeugt werden müssen.
Über ein Inhaltsverzeichnis können die gewünschten Ergebnisse schnell aufgerufen werden. Es werden Ihnen alle Eingabedaten und Ergebnisse aufgeführt.
Das Protokoll steht Ihnen im PDF- und im HTML-Format zur Verfügung.
Die Graphiken werden im HTML-Protokoll im GIF-Format angezeigt. Bei Vorhandensein eines SVG-Viewers werden die Graphiken im SVG ausgegeben. Damit besteht die Möglichkeit, in die Graphiken hineinzuzoomen.
Nach der Durchführung Ihrer Berechnung können Sie diese speichern. Sie haben dabei die Möglichkeit, entweder auf dem eAsisstant-Server oder lokal auf Ihrem Rechner zu speichern. Klicken Sie auf den Button „Speichern“ in der obersten Zeile des Berechnungsmoduls.
Haben Sie die Option „lokal“ im Project Manager und im Berechnungsmodul aktiviert, so so öffnet sich der
Windows-Dialog zum Speichern der Berechnung auf Ihrem Rechner.
Hinweis: Um die Option „Lokales Speichern“ zu aktivieren, darf kein Berechnungsmodul geöffnet sein.
Haben Sie diese Option nicht aktiviert, so öffnet sich ein neues Fenster und Sie können auf dem eAssistant-Server speichern.
Geben Sie unter „Dateiname“ den Namen Ihrer Berechnung ein und klicken Sie auf den Button „Speichern“. Klicken Sie anschließend im Project Manager auf den Button „Aktualisieren“, Ihre gespeicherte Berechnung wird in dem Listenfenster „Dateien“ angezeigt.
Anhand eines weiteren Beispiels möchten wir Ihnen zeigen, wie Sie diese Getriebe-Zwischenwelle aufbauen können.
Erzeugen Sie drei Wellensegmente mit den folgenden Eingabewerten:
1. Wellensegment: | Länge = 100 mm | Durchmesser = 30 mm |
2. Wellensegment: | Länge = 40 mm | Durchmesser = 45 mm |
3. Wellensegment: | Länge = 100 mm | Durchmesser = 30 mm |
Jetzt haben Sie die ersten Wellensegmente erzeugt.
Fügen Sie anschließend zwei Lager ein Eingabewerte:
1. Lager: | Position = 10 mm | Breite = 15 mm | Durchmesser = 60 mm | Festlager |
2. Lager: | Position = 80 mm | Breite = 15 mm | Durchmesser = 60 mm | Loslager |
Die zwei Lager werden eingefügt.
Erzeugen Sie jetzt das erste Stirnrad. Wählen Sie das erste Wellensegment aus. Klicken Sie auf den Button „Kraftelemente“.
Ein Untermenü öffnet sich. Wählen Sie in dem Untermenü „Stirnrad“ aus.
Ein Stirnrad wird eingefügt.
Definieren Sie über die Eingabemaske das erste Stirnrad.
Eingabewerte für das erste Stirnrad:
Position = 60 mm |
Breite = 40 mm |
Teilkreisdurchmesser = 180 mm |
Schrägungswinkel = 25∘ |
Eingriffswinkel = 20∘ |
Eingriffslage = 90∘ |
Drehmoment = 320 Nm |
Masse = 0.0 kg |
Nachdem Sie das Stirnrad definiert haben, wird dieses in der Graphik dargestellt.
Um im nächsten Schritt das zweite Stirnrad zu erzeugen, wählen Sie das dritte Wellensegment aus, klicken Sie auf den Button „Kraftelemente“ und fügen Sie das zweite Stirnrad ein. Geben Sie erneut die folgenden Daten in die Eingabemaske ein:
Eingabewerte für das zweite Stirnrad:
Position = 0 mm |
Breite = 40 mm |
Teilkreisdurchmesser = 80 mm |
Schrägungswinkel = 25∘ |
Eingriffswinkel = 20∘ |
Eingriffslage = 270∘ |
Drehmoment = 320 Nm |
Masse = 0.0 kg |
Beide Stirnräder werden jetzt in der Graphik dargestellt.
Anschließend können Sie sich die Getriebewelle in den verschiedenen Ansichten anzeigen lassen. Klicken Sie auf den Button „3D-Ansicht“, wählen Sie in der Toolbar die verschiedenen Ansichten aus oder zoomen Sie in die Graphik. Über den Button „Berechnen“ gelangen Sie vom Geometrieteil in den Berechnungsteil und können dort Ihre Berechnungen durchführen (ausführliche Hinweise dazu erhalten Sie auch im Handbuchkapitel „Die Durchführung der Berechnung“). Über den Button „Protokoll“ kann ein Protokoll generiert werden.
Wenn Sie auf den Button „3D Ansicht“ klicken, dann erhalten Sie die folgende dreidimensionale Darstellung als Ergebnis. Auch in der 3D-Darstellung können Sie die einzelnen Elemente mit der Maus auswählen, über die Eingabefelder modifizieren sowie neu positionieren.
Für weitere Fragen, Informationen oder auch Anregungen stehen wir Ihnen jederzeit gern zur Verfügung. Sie erreichen unser Support-Team über die eMail eAssistant@gwj.de oder unter der Telefon-Nr. +49 (0) 531 3804 420.