FVA-Workbench 10.0.0
Features
Der 2D-Modeler projiziert das bestehende Getriebemodell in eine Ebene, wodurch Geometrien, Positionen und andere Merkmale einfach angepasst werden können. Besonders die Wellenmodellierung profitiert von der zweidimensionalen Darstellung. Die Wellenkontur kann, ähnlich wie in Zeichenprogrammen, als Polygonzug bearbeitet werden, wobei einzelne oder mehrere Punkte gleichzeitig verändert werden können. Auch Kanten lassen sich per Drag & Drop an die gewünschte Position verschieben.
Während aller Drag & Drop-Operationen stehen Snap-Funktionen zur Verfügung, die eine automatische Ausrichtung an einem Gitter oder anderen Komponenten ermöglichen. Zusätzlich können Wellenzeichnungen als Hintergrundbilder eingefügt werden.
Die Wellenkontur kann ähnlich wie in Zeichenprogrammen als Polygonzug bearbeitet werden, wobei einzelne oder mehrere Punkte gleichzeitig verändert werden können. Auch Kanten lassen sich per Drag & Drop an die gewünschte Position verschieben.
(1) Knoten auf Kante einfügen
(2) Knoten löschen
(3) Hintergrundzeichnung laden
(4) Wellenabschnitt extrudieren
Der Variantengenerator ist ein Assistent, mit dem mehrere Attribute des Getriebemodells gleichzeitig variiert werden können. Dabei kann gewählt werden, ob die variierten Attribute zeilenweise oder vollfaktoriell berechnet werden sollen. Es können skalare Parameter wie der Schrägungswinkel von Zahnrädern oder die Öltemperatur des Getriebes variiert werden. Es ist aber auch möglich, Varianten mit unterschiedlichen Lagern oder Materialien zu berechnen. Die Ergebnisse für die einzelnen Varianten werden als Modellstände gespeichert und können mit dem Variantenauswerter analysiert werden.
In diesem Beispiel werden der Schrägungswinkel und die Zahnbreite eines Zahnrades in jeweils fünf Schritten variiert. Zusätzlich werden zwei verschiedene Werkstoffe bei der Variation berücksichtigt. Aus der Kombination dieser drei Parameter ergeben sich 50 Berechnungsvarianten.
Die Ergebnis-Schnellansicht baut auf der bewährten Reporting-Funktionalität der FVA-Workbench auf und ermöglicht die Darstellung von Berechnungsergebnissen in Echtzeit. Direkt nach Abschluss einer Berechnung oder beim Laden eines Modellstandes werden die Ergebnisse für eine selektierte Komponente übersichtlich in Tabellen und Diagrammen präsentiert. So lassen sich die Auswirkungen von Änderungen am Getriebemodell auf einen Blick erfassen, ohne dass ein vollständiger Ergebnisreport erstellt werden muss.
Für eine selektierte Komponente werden die Berechnungsergebnisse direkt angezeigt. Es kann aus verschiedenen Augaben ausgewählt werden.
Im Rahmen der Gesamtsystemberechnung wird nun die Masse und die Torsionsträgheit jeder Getriebekomponente berechnet.
Angabe einer Referenzwelle, die für die Berechnung der reduzierten Torsionsträgheit verwendet werden soll. Die Komponententrägheiten werden dann auf diese Welle reduziert, um eine Torsionsträgheit des gesamten Getriebes zu berechnen.
Die lokale Berechnung der Grübchentragfähigkeit nach FVA 411 wurde für Kegelrad- und Hypoidverzahnungen entwickelt und erprobt. Auf dieser Grundlage ist eine lokale Berechnung der Grübchendauerfestigkeit möglich. Das Berechnungsverfahren wurde für Stirnradverzahnungen aufbereitet und verfügbar gemacht. Dies ermöglicht die lokale Bewertung der Grübchentragfähigkeit an einem definierten Lastfall. Das Berechnungsverfahren FVA 411 basiert auf dem Formelwerk nach ISO 10300. Um die lokalen Eingriffsbedingungen abbilden zu können, werden die im Formelwerk verwendeten Einflussfaktoren jedoch mit lokalen Einflussgrößen ermittelt.
Durch Wälzschälen können außen- und innenverzahnte Stirnräder kosteneffizient bei gleichzeitig hoher Fertigungsqualität hergestellt werden. Um die einfache Auslegung und Nachrechnung wälzgeschälter Stirnräder zu ermöglichen, soll im laufenden FVA-Projekt 1009 I das Wälzschälen als weiteres Verfahren zur Profilerzeugung von Stirnrädern in die FVA-Workbench integriert werden.
In der Version 10.0 der FVA-Workbench ist bereits die Erzeugung des abweichungsfreien Soll-Profils umgesetzt. Anhand des Soll-Profils können die lokalen Verzahnungsbeanspruchungen auf der Flanke und im Zahnfuß ermittelt werden.
Zusätzlich werden auch die für die Berechnung der Zahnfußsicherheit nach ISO 6336 notwendigen Parameter aus der Sollkontur abgeleitet. Die Erzeugung der abweichungsbehafteten IST-Geometrie über eine Herstellsimulation auf Basis der Werkzeug- und Maschinendaten erfolgt dann für eine spätere Version der FVA-Workbench.
Die Durchmesserwerte für die Eingriffspunkte A bis E stehen jetzt als Attribute zur Verfügung. Dies kann hilfreich sein, um z. B. den Beginn der Kopfrücknahme besser selbst auslegen zu können. Es wird zwischen lastabhängig und lastunabhängig unterschieden. Die Attribute können in Ausgabereports angezeigt oder per Scripting ausgelesen werden.
Attribut-IDs:
diameter_point_a, diameter_point_a_load_dependent
diameter_point_b, diameter_point_b_load_dependent
diameter_point_c, diameter_point_c_load_dependent
diameter_point_d, diameter_point_d_load_dependent
diameter_point_e, diameter_point_e_load_dependent
Profilerzeugung durch durch Spritzguss, Sintern, Räumen
Für Stirnräder, bei denen der Zahnfußradius vom Benutzer angegeben wird, kann jetzt die Zahnfußspannung nach ISO 6336 Teil 3 berechnet werden.
Das Diagramm Zahnlückengeometrie wurde um die Anzeige der 30°/60°-Tangente erweitert.
Die Kerbberechnung im Zahnfuß für die ISO 6336 wurde verbessert.
Der Grenzwert für die Kerberkennung und Eingriffsstörung kann jetzt vorgegeben werden.
Der Grenzwert für die Kerbtiefe war bisher 1 μm, der neue Defaultwert ist 10 μm. Bei kleinen Zahnrädern sollte er angepasst werden.
Für die ISO 6336-20 kann der mittlere Reibwert jetzt vorgegeben werden.
Ein Fehler bei der Verlustleistungsberechnung von Planetenstufen wurde behoben.
Die Verzahnungstoleranzen nach Tabelle wurden bisher durch Rundung der nach den Formeln in DIN 3962 oder ISO 1328 berechneten Werte ermittelt. Ab sofort werden die in den Tabellen dieser Normen tatsächlich angegebenen Werte ausgegeben. In den Tragfähigkeitsberechnungen werden weiterhin die nach den Formeln berechneten Werte verwendet.
Die Kegelrad-Normberechnung nach ISO 10300 (2023) steht jetzt zur Verfügung.
Die Fressicherheitsberechnung nach ISO 10300-20:2021 steht jetzt als Zusatzberechnung zur Tragfähigkeitsberechnung ISO 10300 (2014) zur Verfügung.
Neue KNplus Version 5.1
Neue BECAL Version 6.4
Für die Fressberechnung nach ISO/TS 6336-21 wird vom Rechenkern die Eingabe des Fressdrehmomentes alternativ zur Fress-Kraftstufe im Schmierstoff korrekt beachtet.
Die Eingabe von Schmierart, Schmierstofffaktor X_S sowie der Eintauchtiefe bei Tauchschmierung erfolgt für Normverfahren und Örtliche Berechnungsverfahren jetzt einheitlich. Für die Schmierart muss jetzt eine Eingabe erfolgen, da die Defaultbelegung innerhalb der Rechenkerne nicht einheitlich ist.
Die Kegelradnormberechnung nach AGMA 2003-D19 steht jetzt als Gesamtsystem- und Einzelberechnung zur Verfügung.
Die Attributhilfe für die Kegelrad-Normberechnungen nach AGMA 2003-C10 und AGMA 2003-D19 wurde überarbeitet und ergänzt.
Neue Diagramme für die Solldaten (inkl. Berandung) von Ritzel und Tellerrad bei Flanke und Fuß sind jetzt verfügbar.
Die Diagramm zur Darstellung der Ausgleichsfläche wurden um die Normal- und Tangentialkrümmungen erweitert.
Es ist jetzt möglich, mit der ISO 23509 die Geometrieberechnung von Geradverzahnungen auf Basis einer Kugelevolvente für ur- und umformtechnisch hergestellte und gedruckte Verzahnungen durchzuführen.
Parametrische Standardradkörper für Differentialkegelräder können jetzt berücksichtigt werden.
Vernetzung von FEM-Unterkomponenten bei mehrteilige Gehäuse
Bei mehrteiligen Gehäusen können die CAD-Körper der einzelnen Teile nun individuell importiert und vernetzt werden. Anschließend lässt sich jedes Netz separat positionieren.
Die einzelnen CAD-Körper können jetzt mit individuellen Parametern vernetzt werden.
Assistent zum Fangen von Kontaktknoten bei mehrteiligen Gehäusen
Der Assistent wurde überarbeitet und ermöglicht nun das Fangen von Knoten sowohl auf Flächen als auch auf Zylinderflächen. Zudem wurde die Benutzerführung optimiert.
Es ist jetzt möglich Ergebnisreports direkt als PDF-Dateien abzuspeichern. Zudem wurde die Scripting Funktion generateReport() um den Parameter "format" erweitert.
Beim Einfügen einer freien Planetenstufe kann nun die Bauform des Trägers sowie rudimentär die Einbaurichtung festgelegt werden. Es wurden auch einige Defaultwerte ergänzt.
Die Schaltflächen zur Anzeige von Berechnungsergebnissen im 3D-Modell wurden aus dem Rechtsklickmenü entfernt und in eine separate Symbolleiste verschoben.
Im Tab „Kräfte und Momente“ werden nun die Wellen angezeigt, auf denen die Belastungen sitzen.
Das Einfügen von Attributen in Tabellen im Reportkonfigurator wurde verbessert. Attribute können jetzt hinter der ausgewählten Zeile eingefügt und per Drag & Drop verschoben werden.
Die standardmäßig im Report angezeigte Tuschierfilmdicke bei Kegelradstufen kann jetzt vorgegeben werden.
Der Eingabeeditor für die Lagerovalisierung wurde überarbeitet.
REXS in Version 1.7 wird jetzt unterstützt.
Die neue Scripting Funktion validateRexsModel() erlaubt das Validieren von REXS-Dateien via Script.
Die Berücksichtigung des Stoßfaktors und des Betriebsfaktors wurde bei der Ansteuerung der DIN 743 und der FKM-Richtlinie an das übliche Vorgehen (Stoßfaktor für Nachweis gegen Gewaltbruch und Betriebsfaktor für Nachweis gegen Ermüdungsversagen) angepasst.
Die Ansteuerung des LDA+ Rechenkerns bei der Berechnung der FKM-Richtlinie mit Nennspannungen (FKM Nominal) wurde optimiert um in Fällen, in denen die Summe der Mittelspannungen der Normalspannungen negativ ist, korrekte Ergebnisse sicherzustellen.
Die Berechnung des zulässigen Biegemomentes von Kegelpressverbänden bei Vorhandensein eines nach DIN 7190-2 kritischen Durchmesserverhältnisses wurde angepasst. Außerdem wird in einem solchen Fall eine Warnmeldung ausgegeben.
Es wurde ein Fehler bei der Ansteuerung von COMBROS R mit detaillierter Segmentabstützung behoben.
Ein Fehler wurde behoben – für Gleitlager, die im Gesamtsystem als lineare Steifigkeit mit Spiel berücksichtigt werden, ist nun eine anschließende Gleitlagersimulation mit Combros möglich.
Es ist nun möglich, frei zu wählen, nach welcher Katalogmethode die Verluste eines Wälzlagers berechnet werden sollen. Insbesondere können auch Lager mit (Innen-)Geometrievorgaben mit einem Katalogverfahren berechnet werden.
Bei der Berücksichtigung von Konzeptlagern mit Spiel im Gesamtsystem wurde ein Fehler behoben.
Zahnfußspannungen nach Methode A (aus BEM ermittelt) können nun auch im Lastkollektiv berücksichtigt werden.
Der SKF-Lagerkatalog wurde aktualisiert (Stand 12-2024)
SKF Reibmomentenberechnung: Die Bestimmung des Faktor S_1 bei Rillenkugellagern der Reihe 63 wurde korrigiert.