FVA-Workbench 8.0.0
Features
Mit dem neuen Modul Getriebevorauslegung [WB_200.6] können auf einfache und schnelle Weise Getriebemodelle für die Weiterberechnung in der FVA-Workbench erstellt werden. Nach Vorgabe der Belastungsdaten und des Getriebeaufbaus erfolgt eine automatische Ermittlung der Anzahl der Getriebestufen sowie der Verzahnungsgeometrie.
Dieses neue Berechnungsmodul [SYS_200.6] ist sehr gut geeignet um das Einsatzverhalten von Zahnrädern mit komplex gestaltetem Radkörper zu analysieren. Dabei wird quasi-statisch für verschiedene Eingriffsstellungen die Lastverteilung (FEM) berechnet und über eine gesamte Überrollung aggregiert.
Insbesondere durch Gestaltungselemente im Radkörper, wie Bohrungen oder Stege, zeigt sich ein deutlich verändertes Einsatzverhalten und es treten neben den Zahneingriffsordnungen möglicherweise dominierende Wellendrehordnungen auf, die mit der Häufigkeit des Gestaltungsmerkmals (Bohrung, Steg) korrelieren.
Es wird über eine gesamte Überrollung die Drehwegabweichung sowie deren FFT-Analyse und damit das Fourierspektrum der Anregung automatisiert ermittelt. Außerdem wird die Berührlinienpressung und die Zahnfußspannung über den Überrollvorgang ermittelt.
Die Ovalisierung des FE-Bauteils am Lagersitz ist eine Weiterentwicklung der Lagermodellierung im mechanischen Gesamtsystem. Die Lagermodellierung, welche vormals mithilfe eines starren Koppelelements zwischen Lagersitz und Lagermittelpunkt erfolgte, kann nun am Umfang diskretisiert werden. Eine Reduktion auf mehrere über den Lagersitzumfang verteilte Anbindungsstellen und deren iterative Aktivierung und Deaktivierung während der Berechnung, ermöglicht eine gezielte Freigabe zugbelasteter Bereiche. Optional können weitere axiale Koppelstellen konfiguriert und Axialkräfte gezielter an das Gehäuse ausgeleitet werden.
Die Verformungs- und Spannungsberechnung an Kegel- und Hypoidrädern kann nun mithilfe der FEM durchgeführt werden. Dies ermöglicht die Berechnung der 3D Zahnfußtragfähigkeit. Durch die detailliertere Berechnung der dreidimensionalen Verformung kann zudem das Betriebsflankenspiel an der Rückflanke berechnet und ausgewertet werden.
Die Darstellung der Zahnfußspannungen für linken und rechten Zahnfuß ist neu
Die Darstellung der Zahnfußtragfähigkeit für linken und rechten Zahnfuß ist neu
Die Darstellung des lastfreien Rückflankenspiel und des lastbehafteten Betriebsflankenspiel nach linearer und iterativer Berechnungsmethode ist neu
Per Rechtsklick auf einen Modellstand kann dieser jetzt wiederhergestellt werden. Das aktuelle Modell wird verworfen und die Eingabedaten des ausgewählten Modellstandes werden als aktuelles Modell übernommen.
Anzeige der Getriebedeformation
Mit einem Rechtsklick in das 3D-Modell kann der Dialog zur Anzeige der Getriebeverformung geöffnet werden. Hier können die Verformungen der analytischen und der FE-Komponenten angezeigt werden.
Der Dialog wurde wie folgt erweitert:
Automatischer Skalierungsfaktor
Hinweis darauf, ob die für die Anzeige erforderlichen Berechnungsergebnisse vorhanden sind
Auswahl, auf welche FE-Komponente sich die Farbskalierung beziehen soll
Auswahl, welche Deformationskomponente dargestellt werden soll (Magnitude/u-/v-/w-Richtung)
Die obere und untere Grenze der Farbskala kann vorgegeben werden
Anzeige von Zusatzmassen im 3D-Modell
Die Komponente Zusatzmasse auf Wellen wird jetzt im 3D-Modell dargestellt.
Neue Anzeigeoptionen für 3D-Bilder im Report
Folgendes kann jetzt in der Reportvorlage für jedes Maschinenelement individuell konfiguriert werden:
Ansicht des Getriebemodells (Oben/Unten/Links/Rechts/Vorne/Hinten/ISO)
Darstellungsgröße bzw. Auflösung der 3D-Bilder
Option, ob die analytische Getriebeverformung im Bild dargestellt werden soll (nur für Getriebeeinheit und Wellen)
Zusätzlich wird jetzt in jedem Bild das globale und das lokale Koordinatensystem angezeigt
Animation der Getriebekinematik im Report
Im Reportabschnitt "Getriebeeinheit" steht ein neuer Block zur Verfügung, der die Getriebekinematik als Video darstellt. Folgendes kann konfiguriert werden:
Ansicht des Getriebemodells im Video (Oben/Unten/Links/Rechts/ISO)
Darstellungsgröße bzw. Auflösung des Videos
Länge des Videos in Sekunden (Wenn eine Drehachse ausgewählt wurde, dreht sich das Getriebe in der angegebenen Zeit um 360°)
Achse, um die das Getriebe im Video rotiert (u, v, w, keine Rotation)
Mit dem neuen Tabellentyp "Lastkollektivtabelle" können die Ergebnisse einer Lastkollektivberechnung übersichtlich dargestellt werden. Die Ergebnisse werden pro Lastfall dargestellt. Bei mehreren Gängen kann über ein Dropdown-Menü der Gang ausgewählt werden, für den die Ergebnisse angezeigt werden sollen. Diesen Tabellentyp steht im Reportkonfigurator für die Abschnitte Stirnradstufe, Stirnrad und Wälzlager zur Verfügung.
Zusätzlich wurde der Tabellentyp "Lastkollektiv Übersichtstabelle" eingeführt. Hier können Lastkollektivergebnisse für alle Komponenten eines Typs dargestellt werden. Auch hier kann zwischen den Gängen umgeschaltet werden. Dieser Tabellentyp kann im Abschnitt Getriebeeinheit eingefügt werden.
Das Diagramm des Drehwegfehlers verfügt jetzt über eine Audio-Ausgabe des von der Stufe erzeugten Geräusches. Der Verlauf der Drehwegabweichung wird dazu in eine Sound-Datei umgewandelt. Um eine Vergleichbarkeit der Lautstärke zwischen verschiedenen Stufen zu ermöglichen, kann über das Attribut "Drehwegfehler zur Normierung der Soundausgabe" auf der Getriebeeinheit eingestellt werden, bei welcher Schwankungsbreite die Lautstärke maximal sein soll.
Stirnräder
Die Grafik der Lastverteilung zeigt die im Gesamtsystem ermittelte Linienlast entlang der Eingriffsbreite. Der Breitenlastfaktor KHβ ergibt sich aus der maximalen Linienlast geteilt durch den Mittelwert. Die Linienlast wird zunächst ohne Berücksichtigung von Herstellabweichungen berechnet. Zusätzlich wird die Linienlast unter Berücksichtigung der Herstellabweichung fma ermittelt. Dazu wird die größere der beiden Flankenlinienabweichungen fhβ von Ritzel und Rad entsprechend der Verzahnungsqualität mit einem benutzerdefinierbaren Faktor multipliziert und sowohl mit positivem und als auch mit negativem Vorzeichen (linkes bzw. rechtes Zahnende steht vor) berücksichtigt. Der ausgegebene Wert der Breitenlastverteilung unter Berücksichtigung dieser Toleranz ist der größere der beiden so berechneten Werte. Eine Rückwirkung der Fertigungsabweichung auf die Gesamtsystemverformungen wird dabei vernachlässigt.
Die Anzeige der Toleranzen kann im Reportkonfigurator deaktiviert werden.
Die Kontur des Vorverzahnungswerkzeugs kann jetzt im Diagramm Fertigverzahnungswerkzeug eingeblendet werden.
Kegelräder
Die Tuschierfilmdicke kann jetzt direkt im Diagramm über einen Schieberegler einstellt werden.
Das Maximale Klaffmaß kann jetzt direkt im Diagramm über einen Schieberegler einstellt werden.
Abweichung der Ausgleichfläche zur Punktebasis für Flanke und Zahnfuß
Die Diagramme zur Fresstragfähigkeit nach FVA 519, ISO/TS 6336-20:2017, BV (2014), DNV/GL (2015), DNV (2003) und DNV (1993) sind neu.
Die Diagramme zur Anzeige der maximalen Anstrengung und des Anstrengungstiefenverlaufs nach FVA 556/III sind neu.
Wälzlager
Die Diagramme zur Anzeige des Schubspannungstiefenverlaufs für Innen- und Außenring bei Wälzlagern ist neu.
Der Wirkungsgrad von Verzahnungsstufen kann jetzt auch vom Nutzer vorgegeben werden.
Wellen und Radkörper können jetzt für die Gesamtsystemberechnung steif geschaltet werden.
Kopplungen und Belastungen waren bisher immer schaltbar. Diese können nun optional im Editor nicht schaltbar gemacht werden und werden dann auch nicht mehr in der Schaltmatrix angezeigt. Damit wird die Übersichtlichkeit, insbesondere bei komplexeren Getrieben, erhöht.
Die maximale Anzahl der vom Gesamtsystem durchgeführten Iterationen kann nun eingestellt werden. Zusätzlich kann eine Kraft bzw. Drehmoment als Abbruchschwelle angegeben werden. Die Systemiteration wird solange durchgeführt bis die absoluten Unterschiede in den berechneten Kräften und Momenten von einem Iterationschritt zum nächsten unter der Abbruchschwelle liegen. Auch eine relative, prozentuale Angabe der Abbruchschwelle ist möglich.
Der FVA Simulation Hub ist eine von der FVA-Workbench unabhängige Anwendung, die als Dienst auf einem Server betrieben werden kann. Beliebige Clients können über sogenannte Requests Berechnungsaufgaben (Jobs) an den Simulation Hub senden. Der Simulation Hub nimmt die Jobs entgegen und verteilt sie auf mehrere Instanzen der FVA-Workbench. Die Ergebnisse der Berechnung werden dann als Antwort an den Client zurückgegeben.
Stirnräder
Kopf- und Fußhöhe der Fertigverzahnung werden jetzt ausgegeben (addendum_height_finished_gear, dedendum_height_finished_gear)
Für die Profilerzeugung mittels Verzahnungsbezugsprofil und durch Geometrievorgabe kann jetzt eine Protuberanz vorgegeben werden
Das Verdrehflankenspiel am Teilkeis wird jetzt berechnet (maximum_transverse_backlash_pitch_circle, minimum_transverse_backlash_pitch_circle)
Die Entwurfsberechnung nach VDI 2736 ist jetzt für die Kombination Kunststoff-Stahl möglich
Anpassung der Bezeichnungen für zulässige Spannungen für die Tragfähigkeitsverfahren ISO 6336, DIN 3990 und VDI 2736
Kegelräder
Integration von KNplus Version 5.0.1
Integration von BECAL Version 6.2.5
Kegelrad-Normberechnung: Toleranzen nach ISO 17485 für Verlagerungen und Abweichungen anwendbar
Verbesserte Bedienung des Berandungseditors beim Import von Kegelradverzahnungen
Neue Ausgaben für Profil-, Sprung- und Gesamtüberdeckung nach ISO 10300 (2014)
Die Berechnung des lokalen Verdrehflankenspiels (lastfrei) ist jetzt fester Bestandteil der Erweiterten Verzahnungsberechnung und muss nicht mehr aktiviert werden
Die relative Eintauchtiefe von BECAL und KNPLUS wurde vereinheitlicht
Die Dateinnamen der KIMoS-3D-Neutraldaten können jetzt in der Form p*o___nd.dat, g*o___nd.dat, p_o___nm.dat, g_o___nm.dat vorliegen. "*" steht dabei für den Bearbeitungszustand ("r", "b", "g", "f", "a", "l") bzw. für "_", wenn dieser nicht benannt wird.
Lager
Bei Axial-Pendelrollenlagern kann nun der Rollenkegelwinkel berücksichtigt werden
Für den Wälzlager-Eingabetyp "Innengeometrie" und "XML-Lager" kann jetzt die effektive Wälzkörperlänge angegeben oder intern abgeschätzt werden
Bei der Reibungsberechnung nach ISO 14179 werden die Lagerbeiwerte jetzt anhand der Baureihe ermitteln
Zusätzliche Optionen zur Bestimmung des Viskositätsverhältnis kappa für die Berechnung der modifizierten Lagerlebensdauern
In der Reibungsberechnung nach SKF kann nun die Festkörperreibungszahl nach FVA-Vorhaben 365 VII berücksichtigt werden
Die Axialgleitlagerberechnung im Anschluss an das Gesamtsystem kann jetzt auch nur für ein einzelnes Segment durchgeführt werden
Welle & Welle-Nabe Verbindungen
Um bei FE-Wellen die veränderliche Steifigkeit am Umfang zu analysieren, kann jetzt die Winkellage des FE-Bauteils angegeben werden
Die Kerbform "konischer Wellenabsatz" kann jetzt mittels FKM berechnen werden
Die Passfederberechnung nach DIN 6885 und DIN 6892 wurde überarbeitet
Für die Bestimmung der Passfederbreite und -höhe nach Norm, sowie für die DIN 6892 Berechnung wird jetzt der Wellendurchmesser in der Mitte der Passfeder verwendet
Die Rutschsicherheit von Pressverbänden wird jetzt nach FVA 312 berechnet
Die Spielberechnung in Steckverzahnungen wurde angepasst
Weitere
Das REXS Format in Version 1.5 wird jetzt unterstützt
REXS Dateien können jetzt im JSON Format mit Endung .rexsj exportiert werden
Der Lastaufteilungfaktor K_gamma wird jetzt nur angezeigt, wenn mit den Nennmomenten gerechnet wird und nicht mit der Lastaufteilung aus der Gesamtsystemberechnung
Analog zu anderen Feldern im Eingabeeditor können jetzt auch im Feld Betriebsdauer im Leistungsflusseditor Rechenoperationen durchgeführt werden
Externe Steifigkeitsmatrizen aus Abaqus MTX Dateien können jetzt für Gehäuse und Planetenträger verwendet werden
Die Performance des Reportkonfigurators, insbesondere beim Einfügen und Löschen von Diagrammen oder Tabellen, wurde deutlich verbessert.
Neuer Abschnitt "Modell" zur Anzeige von Projektspezifischen Daten im Reporting
Fehlerbehebungen
Fehlerbehebung: Berücksichtigung des lastabhängigen Achsabstands bei weiterführenden Berechnungen
Fehlerbehebung: Toleranzvergleich (STplus)
Fehlerbehebung: Formfaktor in VDI 2736 korrigiert
Fehlerbehebung: Werteübernahme aus RINA-Berechnung
Fehlerbehebung: Berechnung des Verdrehflankenspiels korrigiert
Fehlerbehebung: Ausgabe einer Warnung, wenn ein Werkzeug mit Vollausrundung am Kopf an STplus übergeben wird
Fehlerbehebung: Positionierung von Dichtungen zwischen zwei Wellen in Kegelradgetrieben
Fehlerbehebung: Import für verbundene Kegelradstufen über gemeinsames Kegelrad
Fehlerbehebung: Widersprüchliche Angaben zur Höhenballigkeit bei der Normberechnung
Fehlerbehebung: Tragfähigkeit DNV/GL
Fehlerbehebung: Wöhlerlinie für FVA 411
Fehlerbehebung: Anpassung der modifizierten Referenzlebensdauer (ISO/TS 16281) bei mehrreihigen Rollenlagern
Fehlerbehebung: Stabilität des Gesamtsystemsolvers bei Ovalisierungsvorgabe verbessert
Fehlerbehebung: Lagerauswahl aus Katalog
Fehlerbehebung: Lagerspielberechnung ohne Innen-/ Außenring
Fehlerbehebung: Ermittlung der Kippmomente bei kegeligen Wälzkörpern
Fehlerbehebung: Verbesserte Schätzung der Rollenwinkel bei Kegelrollenlagern
Fehlerbehebung: Berechnung des Verunreinigungsbeiwert e_C im Lastkollektiv
Fehlerbehebung: Umrechnung des Axialspiels von Wälzlagern
Fehlerbehebung: Konvergenzprobleme bei niedrig belasteten Lagern mit Spiel bei Verwendung des SKF calculation service
Fehlerbehebung: Spannungsverlauf der Axialkraft für DIN743
Fehlerbehebung: Bestimmung Lastverteilungsfaktor K_Lambda bei Passfedern verbessert
Fehlerbehebung: Torsionswinkel bei Verwendung von FE-Wellen
Fehlerbehebung: Querschnittsberechnung bei Kerbform Querbohrung
Fehlerbehebung: Biegemomentenbelastung Passverzahnungen
Fehlerbehebung: Negative mittlere Spannung für Zug/Druck führte zu falschem Stoßfakor (DIN 743)
Fehlerbehebung: Modellierung einwangiger Planetenstufen
Fehlerbehebung: Anzeige der Koppelungen in der Schaltmatrix bei Planetenstufen
Fehlerbehebung: Einfügewizard für Planetenstufen (Anwendungsfall: zweiwangige Planetenträger mit Übersetzung ins Langsame)
Fehlerbehebung: Einfügewizard für Stirnradstufen (Anwendungsfall: beide Räder werden auf bestehenden Wellen eingefügt)
Fehlerbehebung: Radkörper im 3D Modell verschwindet nach Berechnung
Fehlerbehebung: Vorgabe der Eintauchtiefe bei Planetenstufen
Fehlerbehebung: REXS Export Flankenmodifikationen zusätzliche Konsistenzprüfung
Fehlerbehebung: FEM-Verformungsberechnung auch bei geschlossener 3D-Ansicht
Fehlerbehebung: Lizenzablauf-Warnung wird im Batch-Modus nicht mehr angezeigt
Fehlerbehebung: Berechnung Schneckenverluste nach FVA 729