FVA-Workbench 10.1.0
Features
Die Berücksichtigung von asymmetrischen Verzahnungen ist jetzt möglich. Folgende Berechnungen können mit diesen Verzahnungen durchgeführt werden:
Geometrieberechnung basierend auf der Vorgabe von Zweiflankenwerkzeugen
Normtragfähigkeit nach ISO 6336:2019
Analytische Berechnung der lokalen Beanspruchung nach FVA 30
Berechnung der lokalen Beanspruchungen mittels FEM nach FVA 377
Die Anpassung der o.g. Berechnungen auf asymmetrischen Verzahnungen erfolgt nach FVA 241X.
Diagramme der Zahn- und Werkzeugkontur sowie der Zahnlückengeometrie
Animation des Zahneingriffs einer asymmetrisch ausgeführten Verzahnung
Dateneingabe für ein Zweiflankenwerkzeug. Für die Rechts- und Linksflanke eines Zweiflankenwerkzeugs können unterschiedliche Werte für die Eingriffswinkel, die Werkzeugkopfabrundungsradien und die Protuberanzen vorgegeben werden.
Asymmetrischen Verzahnungen können als CAD-Datei exportiert werden.
Neue Beispielmodelle für Gleitlager im EasyEntry zur Veranschaulichung der neuen Features
Berechnungsbeispiel für ein langsam laufendes Festsegmentlager mit Verschleiß
Berechnungsbeispiel für ein Kippsegmentlager mit hydrodynamischen Taschen und Berücksichtigung des thermischen und mechanischen Verhaltens der Kippsegmente mittels FEM.
Vereinfachte Geometrieeingabe und Geometrievorschau
Zur Vereinfachung der Eingabe der Gleitlagergeometrie gibt es jetzt die Möglichkeit, eine Vorschau direkt in der Ergebnis-Schnellansicht anzuzeigen.
Mischreibung & Verschleiß
Es besteht nun die Möglichkeit, Mischreibungszustände im Gleitlager zu berücksichtigen. Zusätzlich kann in der Gleitlagereinzelberechnung eine Verschleißsimulation durchgeführt werden. Hierfür muss die Simulationsdauer angegeben werden; diese wird automatisch in kleine Zeitintervalle unterteilt. Für jedes dieser Intervalle wird die entsprechende Verschleißmenge ermittelt, die wiederum die Spaltgeometrie für das nächste Zeitintervall verändert.
Neuer Tab "Mischreibung/Verschleiß"
Verlauf des Verschleißvolumens und der Kontaktpressung über der Simulationsdauer
Vergleich des Betriebsverhaltens eines Gleitlagers mit und ohne Verschleiß.
Vergleich der FE-basierten Kippsegmentsteifigkeit mit der Steifigkeit aus der Berechnung als Hertzscher Kontakt.
Bestimmung der Kippsegmentsteifigkeit
Für die Bestimmung der Kippsegmentsteifigkeit stehen drei Detaillierungsstufen zur Auswahl:
Manuelle Vorgabe der Steifigkeit
Modellierung als Hertzscher Kontakt: Hierfür stehen verschiedene Berechnungsansätze zur Verfügung.
Nutzung des internen FE-Moduls: Dabei wird automatisch ein FE-Modell der Kippsegmente und des Segmentträgers auf Basis der Nutzereingaben erzeugt.
Temperaturrandbedingungen - Festsegmentlager
Der Editor für die Eingabe der Temperaturrandbedingungen von Festsegmentlagern wurde übersichtlicher gestaltet.
Defaultwerte für Wärmeübergangskoeffizienten
Umgebungstemperaturen können optional vorgegeben werden
Neu: Verbesserte Berücksichtigung der thermischen Lagerspieländerung nach FVV 1272
Temperaturrandbedingungen - Kippsegmentlager
Der Editor für die Eingabe der Temperaturrandbedingungen von Kippsegmentlager wurde übersichtlicher gestaltet.
Umgebungstemperaturen können optional vorgegeben werden
Neu: Wärmeübergangskoeffizienten an Segmentstirnflächen
Neu: Verbesserte Berücksichtigung der thermischen Lagerspieländerung durch FE-Berechnung
Temperatursensoren
Es können jetzt Auswertepunkte für die Temperatur im Lager angegeben werden.
Die CO2e Emissionen, die durch die Verluste im Getriebe entstehen, können nun bestimmt werden. Die zugrundeliegenden Emissionsfaktoren basieren auf dem VDA Report „Emission factors for electricity, district heating, and fuels”.
Lastkollektivberechnung ISO 10300 (2023)
Im Gesamtsystem können für Kegel- und Hypoidradstufen jetzt Lastkollektivberechnungen in Verbindung mit der Tragfähigkeitsberechnung nach der aktuellen ISO 10300 (2023) ausgeführt werden.
Zur Berechnung der Dauerfestigkeit von Wellenkerbstellen wurde die Berechnung nach der neuen FVA-Richtlinie "Dauerfestigkeitsberechnung von Wellen" FVA 321 VII (kurz FVA 321) ergänzt. Die Richtlinie bündelt die wesentlichen Ergebnisse der im Arbeitskreis Welle-Nabe-Verbindungen gelaufenen Forschungsvorhaben FVA 321 VI, FVA 700 I, FVA 353, FVA 467 I-II, FVA 579, FVA 802 I-II, FVA 840 und FVA 703 I und stellt diese als geschlossenen Berechnungsgang zur Verfügung.
In der FVA-Workbench kann die Berechnung nach FVA 321 im Gesamtsystem für alle hinterlegten Kerbstellen auf der Getriebeeinheit aktiviert werden.
Die FVA-321-Berechnung kann ohne weitere Eingaben für alle Kerbstellen durchgeführt werden, die bereits nach DIN 743 parametriert wurden. Dabei werden sowohl Kerbformen mit analytisch ermittelten Formzahlen als auch solche mit FE-basierten Formzahlen (KERBERT) unterstützt.
Zusätzlich zu den umfangreichen Defaultwerten können an den einzelnen Kerbstellen noch zusätzliche Angaben, beispielsweise zur besseren Berücksichtigung von lastunabhängigen Mittelspannungen oder von Eigenspannungen, gemacht werden.
Neben der Gesamtsystemberechnung steht auch der Einzelkomponentennachweis zur Verfügung
Methode zur Berechnung der Lagerverluste
Der Anwender hat nun die freie Auswahl, welche Katalogmethode zur Berechnung der Verluste eines Wälzlagers angewendet wird. Insbesondere können damit auch Lager mit (Innen-)geometrievorgabe nach einer Katalogmethode berechnet werden.
Erweiterung Verlustleistungsberechnung nach Schaeffler
Die Verlustleistungsberechnung von ölbadgeschmierten Wälzlagern mit der Katalogmethode von Schaeffler berücksichtigt nun den Ölstand. Die dort angegebenen Faktoren gelten für einen Ölstand der bis zur Mitte des untersten Wälzkörpers reicht. Bei höherem Ölstand kann f0 bis zum Dreifachen des Tabellenwerts steigen.
Lokaler Reibungszahlen in der Verlustleistungsberechnung
Zur Berechnung der lastabhängigen Verzahnungsverlustleistung bei Stirnrädern steht nun das Verfahren nach KLEIN zur Verfügung.
Sankey-Diagramme
Mit zwei neuen Diagrammen vom Typ Sankey können nun sowohl die Aufteilung der Verlustleistung pro Komponente als auch die Verteilung der Masse pro Komponente visualisiert werden.
Ergebnisse über gemeinsamer Zahnbreite
Die x-Achse aller Diagramme, die Ergebnisse über der gemeinsamen Zahnbreite darstellen, berücksichtigt nun die Normalenrichtung der Flanke. Die Diagramme sind dabei so gespiegelt, dass sie einer Draufsicht auf den Zahneingriff entsprechen. Dadurch wird ein Abgleich mit Trag- oder Schadensbildern deutlich vereinfacht.
Scrollposition im Report
Die aktuelle Scrollposition im Report wird nun im Komponentenbaum hervorgehoben. Dies erleichtert die Orientierung innerhalb umfangreicher Reports.
Zwischenüberschriften in Tabellen
Zwischenüberschriften in Reporttabellen werden nun standardmäßig ausgeblendet, wenn ihnen keine Attribute folgen. Dieses Verhalten kann im Reportkonfigurator angepasst werden.
Diagramme in Zwischenablage kopieren
Diagramme können jetzt – wie Tabellen – in die Zwischenablage kopiert werden.
Diagramme für Messdaten
Messdaten, wie z.B. Lagerprofilierungen, können jetzt als Diagramm im Report dargestellt werden.
Wöhlerlinie
Der Editor für die Eingabe einer Wöhlerline wurde überarbeitet. Zudem wurde ein neues Diagramm zur Darstellung der Wöhlerlinie erstellt.
Diagramme Verzahnungsanregung
Die Diagramme zur Darstellung des Drehwegfehlers, der Kraftanregung und der Verzahnungssteifigkeit wurden so erweitert, dass zwischen Wälzweg- und Teilungsdarstellung umgeschaltet werden kann.
(1) Variantengenerator
(2) Variantenvergleich
Variantengenerator
Das Handling der Daten, die bei der Erzeugung von Varianten entstehen, wurde deutlich verbessert. Durch effizientere Speicherverwaltung können nun wesentlich mehr Varianten generiert werden, ohne dass der Arbeitsspeicher übermäßig belastet wird.
Im Modus „Alle Kombinationen“ wird jetzt die Anzahl der Varianten angezeigt.
Wird eine Variantenrechnung vorzeitig abgebrochen, besteht nun die Möglichkeit, die bereits berechneten Varianten als Modellstände abzuspeichern.
Sobald ein Variationswert außerhalb des zulässigen Wertebereichs liegt, wird die entsprechende Zelle jetzt rot hervorgehoben.
Variantenauswerter
Durch einen Rechtsklick auf die Tabelle im Variantenauswerter kann der Tabelleninhalt nun zur leichteren Auswertung in die Zwischenablage kopiert werden.
Wird eine Tabellenzeile ausgewählt, wird die zugehörige Kurve im Diagramm farblich hervorgehoben. Umgekehrt wird beim Anklicken der Kurve die entsprechende Tabellenzeile markiert. Dieses Verhalten wurde optimiert.
Wenn der Attributwert in einem Modellstand nicht berechnet wurde (Null), wurde er bisher in Diagrammen als 0 dargestellt. Dieser Fehler wurde behoben.
In einigen Fällen wurden Werte auf der x-Achse von Diagrammen mehrfach dargestellt. Dieser Fehler wurde behoben.
Der Assistent zur Positionierung von FE-Komponenten wurde überarbeitet und erweitert. Mit dem neuen Modus „FEM“ lassen sich nun auch Bauteile ausrichten, die über keine Merkmale wie Bohrungen oder Löcher verfügen, anhand derer sie sich am analytischen Modell ausrichten lassen würden. Dadurch können beispielsweise auch Lagerbuchsen oder Deckel einfach und präzise positioniert werden.
Der Wellenkontureditor im 2D-Modeler verfügt jetzt über eine Undo/Redo Funktionalität. Änderungen können über STRG + Z rückgängig gemacht werden. Mit STRG + Y werden die zuletzt rückgängig gemachten Änderungen wiederhergestellt.
In Eingabefeldern können jetzt sowohl Punkte (.) als auch Kommas (,) als Dezimaltrennzeichen verwendet werden.
Ein Fehler bei der Eingabe der Spurscheibenbreite von Axialgleitlagern wurde behoben.
Mit der neuen Scripting-Funktion multiPrompt() können zur Laufzeit von Scripten Daten vom Nutzer abgefragt werden. Unterstützt werden Eingabefelder für Texte und Zahlen, Dropdown-Menüs, Datei- und Verzeichnisauswahl sowie Checkboxen.
Das Beispielscript „Efficiency map to excel“ wurde mithilfe der Funktion multiPrompt() überarbeitet. Anstelle mehrerer sequentieller Abfragen werden nun alle Daten in einem einzigen Dialog abgefragt.
Um die Installationsdatei möglichst klein zu halten, können jetzt einige Softwarekomponenten der FVA-Workbench während des Installationsprozesses heruntergeladen werden. Diese Komponenten sind:
- MATLAB Version R2018b (9.5) – Wird für verschiedene Berechnungen in der FVA-Workbench benötigt.
- MATLAB Version R2022b (9.13) – Wird ausschließlich für die Berechnung von Gleitlagern mit COMBROS benötigt.
Beide MATLAB-Versionen können alternativ auch direkt von der MATLAB-Webseite heruntergeladen werden. https://www.mathworks.com/products/compiler/matlab-runtime.html
Die Position der Lichtquelle im 3D-Modell kann jetzt über Breiten- und Längengrad eingestellt werden.
Die Undo-/Redo-Historie wurde erweitert, sodass nun sowohl der vorherige als auch der nachfolgende Wert jeder Änderung angezeigt wird. Dies erleichtert die Nachverfolgung und Rückverfolgung von Bearbeitungsschritten.
Die Datenbank der FVA-Workbench wurde um Getriebeschmierstoffe der Firma FUCHS erweitert.
Die SKF-Kataloglagerdatenbank wurde auf den Stand 02.06.2025 aktualisiert.
Es stehen jetzt NSK-Lager in der Kataloglagerdatenbank zur Verfügung.
Fehlerbehebungen / Verbesserungen
Ein Fehler bei der Berechnung der Planetensicherheit beim Eingriff Planet-Hohlrad bei der Lastkollektiv-Berechnung mit der DIN 3990 wurde behoben.
Die Verzahnungstoleranzen (nach Tabelle) für Stirnräder werden jetzt nicht mehr aus den Geometriewerten (Durchmesser, Breite, Modul) berechnet und dann gerundet. Stattdessen werden die Werte jetzt direkt aus den Normtabellen ermittelt. Zusätzlich dazu werden auch weithin die exakt nach Formel berechneten Werte ausgegeben. Diese werden wie bisher in der Berechnung verwendet.
Wenn im Eingabewizard für Steckverzahnungen "Geometrie nach DIN 5480 Tabelle" ausgewählt ist, wird die Zähnezahl jetzt direkt aus der DIN 5480-1 Tabelle 1 bestimmt. Wenn der eingegebene Bezugsdurchmesser oder der Modul nicht in der Tabelle enthalten ist, wird eine Fehlermeldung ausgegeben.
Kegelradberechnung: Neue BECAL Version 6.5.2
Ein Fehler in der Berechnung von Kollisionspunkten zwischen Flanke und Fuß des Gegenrades wurde behoben. Es können nun auch wieder Punkte gefunden werden, die nicht auf der Übergangslinie liegen.
Die Überprüfung, ob die gegebenen Zahnräder 'zusammenpassen' (Modul, eff. Flankenwinkel), wurde überarbeitet und führt nur noch in Extremfällen zu einem Abbruch. Eine Warnung wird ausgegeben.
Ein Fehler in der Fußgrundpunktberechnung behoben, durch den Lücken im Tragbild entstehen konnten. Ein früherer Bugfix (s. v6.5.0_185) war unwirksam.
Import von Kegelrad Maschineneinstelldaten
Der Wert des Attributes "Fertigbearbeitung" ("Finishing") wird beim Import von Maschineneinstelldaten bzw. Geometrieauslegung nach ISO23509 nur dann geändert, wenn KIMoS-Neutraldaten mit angegebener Fertigbearbeitung importiert werden.
Schneckengetriebe: Ein Fehler bei der Bestimmung des Lebensdauerfaktors bei der Berechnung der Zahnfußsicherheit nach DIN 3996 wurde behoben.
Die automatische Vorgabe eines numerisch kleinen Drehmoments bei frei drehenden Planetenträgern in Wolfromgetrieben funktioniert nun zuverlässiger.
Ein Fehler bei der Berechnung der Planetensicherheit beim Eingriff Planet-Hohlrad bei der Lastkollektiv-Berechnung mit der DIN 3990 wurde behoben.
Ein Fehler bzgl. der Ergebnisübergabe bei der Einzelrechnung von Planetenlagern wurde behoben.
Ein Fehler bei der 3D-Darstellung des Zahneingriffs bei Planetenstufen wurde behoben.
Standardmäßig werden Nutzerdaten wie Reportvorlagen, Bauelemente etc. im Dokumente-Verzeichnis des Benutzers gespeichert. Bisher wurde eine systemseitige Umleitung dieses Verzeichnisses nicht berücksichtigt; die Daten wurden dennoch im ursprünglichen Dokumente-Ordner abgelegt. Ab sofort werden die Daten korrekt an dem Zielort gespeichert, auf den die Umleitung verweist.