FVA-Workbench KnowledgeBase

Die Lagereingabe "Lagersteifigkeit" ermöglicht es, im mechanischen Gesamtsystem eine verallgemeinerte Lagerstelle zu definieren. Für diese können die Parameter:

als "ideal starr", "ideal weich" oder benutzerdefiniert spezifiziert werden. Des Weiteren ist die Vorgabe eines Axial- und/ oder Radialspiel möglich.

Zur vereinfachten Wälzlagerdateneingabe können Lager aus den Katalogen der Firmen INA/FAG, SKF und TIMKEN ausgewählt werden. Die zugehörigen Daten zur Lagerhauptgeometrie, den Tragzahlen, Berechnungsfaktoren und zulässigen Drehzahlen werden automatisch aus dem hinterlegten Lagerkatalog geladen. Es muss manuell angegeben werden, ob es sich bei dem Lager um ein Fest- oder Loslager handelt. Alternativ können diese Daten auch manuell vorgegeben werden (z.B. um andere Kataloglager zu berücksichtigen).

Die für die Bestimmung des Lagerbetriebspunkts (Lagersteifigkeit) sowie weiterführende Berechnungen notwendige Lagerinnengeometrie wird bei dieser Modellierungsvariante in der FVA-Workbench anhand der Hauptgeometrie und der Tragzahlen geschätzt. Wenn die Lagerinnengeometrie bekannt ist, ist es zu bevorzugen, diese auch anzugeben.

Sowohl die Lagersteifigkeit als auch die daraus resultierende Last- und Pressungsverteilung sowie die erweiterte Lebensdauer werden maßgeblich von einer möglichst genauen Abbildung der Kontakte zwischen den Wälzkörpern und den Lagerringen beeinflusst. In der FVA-Workbench stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, die dafür benötige Lagerinnengeometrie vorzugeben.

Wälzlagerinnengeometrie 

Anzugeben sind neben der Lagerhauptgeometrie insbesondere Daten zur Geometrie der Wälzkörper (Anzahl, Durchmesser, Rollenlänge) sowie der Teilkreisdurchmesser.

Kataloglager mit Innengeometrie / SKF Bearing Data Service 

Mit dem SKF Bearing Data Service können einige Innengeometriedaten (insbesondere: Anzahl und Durchmesser der Wälzkörper sowie der Teilkreisdurchmesser) automatisiert vom SKF Data Server abgerufen und in den Berechnungen der FVA-Workbench verwendet werden. Die Daten werden durch interne Schätzungen weiterer Geometrieparameter (z.B. Schmiegung der Laufbahnen oder effektive Rollenlänge) ergänzt.

Um den SKF Bearing Data Service zu nutzen, wird ein SKF Account und eine Internetverbindung benötigt (siehe auch SKF Berechnungsservice). Zusätzlich muss der SKF Bearing Data Service in den Einstellungen aktiviert sein.

Wenn der SKF Bearing Data Service aktiviert ist, wird bei Auswahl eines SKF Lagers (entweder über den Lagerauswahlassistent oder über die Eingabe der Lagerbezeichnung im Editor) automatisch eine Anfrage an den SKF Data Server geschickt und die Daten in das FVA-Workbench Modell eingelesen. Im Feld "Art der Lagereingabe" steht dann "Kataloglager mit Innengeometrie"

Auch bei einem bestehenden SKF Kataloglager können die Lagerdaten über den SKF Bearing Data Service bezogen werden. Hierfür muss die Lagereingabe auf "Kataloglager mit Innengeometrie" umgestellt werden.

Es können auch alle Lager in einem bestehenden Modell mit einem Klick bequem auf "Kataloglager mit Innengeometrie" umgestellt werden.

Das "Kataloglager mit Innengeometrie" steht derzeit nur für SKF Lager zur Verfügung.

Lagerdaten aus XML-Datei 

Eine weitere Eingabemöglichkeit für Wälzlager ist der Import einer XML-Lagerdatei. Die Dateien konnten früher von den Wälzlagerherstellern bezogen werden. Die in den XML-Dateien gespeicherten Kennwerte enthalten sowohl Angaben zur Wälzlagerhauptgeometrie als auch zur Wälzlagerinnengeometrie.

Aufbau einer XML-Lagerdatei

Es kann vorgegeben werden, ob ein Lager (bzw. der Lagersitz) Axialkräfte und Radialkräfte abstützen kann. Bei Festlagern kann die Richtung der Axialkraftaufnahme (beidseitig oder in positive bzw. negative Richtung) angegeben werden:

Bei einseitiger Axialkraftaufnahme kann im mechanischen Gesamtsystem zusätzlich ein Axialspiel des Lageraußenringsitzes bzw. eine axiale Vorspannung des Lageraußenrings berücksichtigt werden:

Bei Vorgabe des Vorspannwegs/ Axialspiel des Außenrings wird dieser um den angegebenen Betrag aus seiner Nominalposition verschoben. Bei Vorgabe der Vorspannkraft wird eine Hilfsrechnung für das einzelne Lager durchgeführt, bei der die aus der Vorspannkraft resultierende Relativverschiebung zwischen Innen- und Außenring ermittelt wird. Diese wird dann als Vorspannweg im Gesamtsystem aufgebracht. Dabei wird das Betriebsspiel des Lagers mit berücksichtigt. Zu beachten: Die Vorspannkraft muss auch auf das Gegenlager aufgebracht werden. Bei Vorgabe einer Federvorspannung können die freie Federlänge, der Vorspannweg der Feder und die Federsteifigkeit vorgegeben werden.

Bestehende Wälzlager in einem FVA-Workbench Modell können (mit allen Eingaben) per Rechtsklick im Modellbaum in der Bauelementebibliothek als benutzerdefiniertes Lager gespeichert werden. Über den Lagerauswahlassistenten kann dann bequem auf diese Lager zugegriffen werden.