Programvare for utvikling av girkasse
FVA-Workbench er et produsentnøytralt verktøy for simulering og beregning av
overføringssystemer. Etter hvert som produktutviklingssykluser blir kortere, kraftig modellering
tilnærminger og beregningsalgoritmer blir stadig viktigere. De overveiende analytiske tilnærmingene i FVA-Workbench gir raske og pålitelige løsninger på alle viktige spørsmål knyttet til drivteknologi. For organer som ikke kan beskrives nøyaktig analytisk, suppleres resultatene med passende numeriske metoder. De intuitive modelleringsteknikkene i FVA-Workbench garanterer simulering av konsistente, gyldige og produserbare gir hver gang.
Beregningene er utviklet, analysert og validert i forskningsprosjekter av
Forschungsvereinigung Antriebstechnik eV (FVA, Research Association for Drive Technology). Gjennom medlemsbidrag og offentlig finansiering er FVA i stand til å organisere 17 millioner euro årlig i forskningsprosjekter ved ledende tyske universiteter, styreleder og forskningsinstitusjoner. FVA-Workbench fungerer som en kunnskapsplattform som gjør resultatene av FVA-forskningsprosjekter tilgjengelige og tilgjengelige for alle ingeniører. Det er ikke lenger nødvendig å lese gjennom og studere utallige sider med vitenskapelig dokumentasjon, noe som gjør utviklingen av innovative girkasser betydelig mer effektiv og brukervennlig.
Den følgende artikkelen vil forklare den detaljerte beregningen av rullelager i FVA-Workbench, basert på vurdering av profilering av rullelager.
Profilering av rullelager
I rullelager er det linjekontakt mellom rullelementene og kjørebanen. Hvis rullelementene er perfekt sylindriske (sylindriske rullelager) eller koniske (koniske rullelager), fører dette til lokale trykkstopper når endesiden av rullelementene kommer i kontakt med løpsbanen (figur 1a). Dette kan føre til lokale gropskader i disse områdene (figur 2). For å unngå disse trykkstoppene er rullelager alltid utformet med profilering langs rullens lengdeakse (figur 1b). I tillegg til å unngå høye kantspenninger, har profileringen også innflytelse på følgende kriterier:
Maksimalt trykk på rulleløpskanalen, spesielt med tilting
Endret referansevurderingslevetid i henhold til / 2 /
Vippe og senke stivhet
Sylindriske og koniske rullelager har typisk en logaritmisk profil i samsvar med / 2 /. Imidlertid kan den faktiske dybden og formen på profileringen avvike betydelig og bestemmes av produsenten, basert på tilgjengelig kunnskap for hver lagertype. For å vurdere innflytelsen av forskjellige profiler på de ovennevnte kriteriene i lagerets designfase, gir FVA-Workbench muligheten til å tilpasse profilen for hvert enkelt rullelager. I tillegg til forhåndsdefinerte profilformer, kan også profilkurver levert av lagerprodusenten eller basert på målinger defineres. Derfor anbefales det å konsultere lagerprodusenten i kritiske tilfeller når du foretar det endelige lagervalget.
Beregningseksempel
Påvirkningen av forskjellige profiler vil bli demonstrert ved bruk av beregningen av NJ 230-typen utgående aksellager fra girkassen vist i figur 3 som et eksempel. Tre forskjellige profilvariasjoner beregnes for lageret:
32 mikrometer logaritmisk profil (tilsvarer / 2 /)
14 μm logaritmisk profil
Ingen profil
Diagram 1 gir en oversikt over beregningsresultatene for de 3 variantene. Verdiene er alle i forhold til den tilsvarende profilen spesifisert i / 2 / (her: 32 μm).
I tillegg sammenlignes trykkfordelingen langs rullens lengdeakse i den indre ringkontakten til det tyngst belastede valseelementet for de tre variantene i figur 4 nedenfor.
Følgende uttalelser kan utledes av resultatene:
Profileringen har ingen signifikant innflytelse på resultatene av de modifiserte levetidsberegningene (i henhold til både ISO 281 og beregninger fra produsentens kataloglager). Bare mindre forskjeller kan skyldes at det kan beregnes litt forskjellige bærekrefter i systemet på grunn av endring i lagerstivhet.
Fordelingen og maksimumsverdien av det lokale kontakttrykket i lagrene påvirkes avgjørende av spesifikasjonen av forskjellig profilering. Fra kurvene i figur 4 kan det sees at trykket i midten av valsen øker med større mengder profilering. Med lavere mengder profilering blir trykkfordelingen jevnere. I dette tilfellet kan imidlertid økte kantspenninger forekomme, spesielt ved høye vinkler.
Siden verdien av den modifiserte referansevurderingen i henhold til DIN 26281 er basert på hensynet til det lokale kontakttrykket, kan en sterk innflytelse på klassifiseringslevetidene også ses her for hver spesifiserte profil.
Om FVA GmbH
FVA GmbH er et joint venture av VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau, the
Maskinteknisk industriforening) og FVA eV (Research Association for Drive Technology). FVA GmbH ble grunnlagt i 2010 og jobber hånd i hånd med tyske forskningsinstitusjoner på toppnivå og ledende selskaper fra drivteknologibransjen mot praktisk anvendelse av kunnskap fra FVA-forskningsprosjekter. Våre kjernekompetanser er utvikling av beregnings- og simuleringsprogramvare for stasjonsteknologi, prosessering og konvertering av eldre kodestrukturer til moderne programvarearkitekturer, profesjonell service og support, og vert for tekniske seminarer og konferanser.