In Halle 25 Stand A21 an der Hannovermesse stellt die MESYS AG die neue Version 04/2015 der Wälzlager- und Wellensystemberechnung vor. Die Wälzlagerberechnung erlaubt die Berechnung der Lastverteilung und der Lagerlebensdauer nach DIN 26181 und ist in die Wellensystemberechnung integriert, die weitere Möglichkeiten bietet, wie z.B. die Wellenfestigkeitsberechnung nach DIN 743, Eigenfrequenzen für Wellen und gekoppelte Systeme sowie Schnittstellen zu Verzahnungsberechnungsprogrammen.

Verformung der Lagerringe

Zweireihiges Kegelrollenlager (3D Lastverteilung)

Die wesentlichen neuen Möglichkeiten der Wälzlagerberechnung sind:

  • Zusätzlich unterstützte Lagertypen: Zweireihiges Kegelrollenlager und Axialkegelrollenlager. Insgesamt werden jetzt 24 Lagertypen unterstützt.
  • Die Parametervariation erlaubt jetzt die Ausgabe mehrere Resultate mit der gleichen Einheit im gleichen Diagramm. Damit kann zum Beispiel die nominelle und die modifizierte Lebensdauer in einem Diagramm dargestellt werden.
  • Die Parametervariation wurde um eine statistische Auswertung erweitert. Mehrere Eingaben können mit Bereich und einer Verteilung definiert werden. Die Ausgaben werden als Verteilung dargestellt mit zusätzlicher Ausgabe von Minimum, Maximum, Mittelwert und Standardabweichung. Ein Beispiel kann die Variation von Lagerspiel, Passungen, Temperaturen und Kippwinkeln sein um deren Einfluss auf Pressungen und Lagerlebensdauer zu sehen.
  • Deformationen der Lagerringe können neu vom Anwender definiert werden. Wenn z.B. Gehäusedeformationen auf einer FE-Berechnung bekannt sind, können diese importiert werden.

MESYS Wellenberechnung

MESYS Wellensysteme

Die wesentlichen neuen Möglichkeiten der Wellenberechnung sind:

  • Neues Kraftelement Riemenscheibe.
  • Neue Randbedingung: hydrodynamisches Gleitlager.
  • Weitere Optionen zur grafischen Darstellung wie Schnittdarstellung oder Animation der Rotation.
  • In Lastkollektiven kann jetzt die Position von Kräften variiert werden.
  • Eine äussere Beschleunigung kann für das System vorgegeben werden und wird als Trägkeitskraft berücksichtigt.
  • Zentrifugalkräfte auf Planeten in Planetenstufen werden jetzt berücksichtigt.
  • Die Parametervariation wurde entsprechend zur Wälzlagerberechnung jetzt auch in der Wellenberechnung ergänzt. Dies erlaubt dem Anwender Belastungen, Lagerspiel, Lagerversatz, Temperaturen und weiteres zu variieren und grafisch darzustellen. Wie in der Wälzlagerberechnung steht auch hier die statistische Variante zusätzlich zur Verfügung.
  • Resultatetabellen können als XLS-Datei exportiert werden.
  • Die Wellenberechnung unterstützt jetzt auch US-Einheiten für Ein- und Ausgaben.

Als Beispiel für die statistische Parametervariation wird eine einfache Welle unter Radialbelastung mit einem Rillenkugellager und einem Zylinderrollenlager betrachtet. Beide Lager haben bei mittlerem Lagerspiel, keinem Lagerversatz und Nennbelastung die gleiche nominelle Referenzlebensdauer.

2D Wellengeometrie

Mit der neuen Variante der Parametervariation kann jetzt ein Bereich und eine Verteilung für das Lagerspiel, den Lagerversatz sowie die Radialkraft vorgegeben werden. Hier wird eine Normalverteilung für jede Eingabe gewählt.

Eingaben für die statistische Parametervariation

Die Anzahl an Berechnungsschritten kann durch den Anwender definiert werden. Mit wenigen Schritten lassen sich oft schon Tendenzen erkennen, aber für schöne Kurven in der Darstellung sind mehrere Tausend Berechnungen nötig. Die Wahrscheinlichkeitsdichte für die nominelle Referenzlebensdauer im Bild wurde mit 20000 Lastfällen berechnet. Dies hat etwa 12 Minuten auf einem Standard Desktop PC gedauert. Wie in der ersten Berechnung liegen die Maxima der Kurven dicht beisammen, aber die Varianz für das Zylinderrollenlager B2 ist viel grösser. Der Grund dafür ist die Empfindlichkeit von Rollenlager gegenüber Kippwinkeln. Im Protokoll werden zusätzlich zu den Verteilungen Minimum, Maximum, Mittelwert und Standardabweichung angegeben.

Wahrscheinlichkeitsverteilung der Lebensdauer für beide Lager

Die Standardversion der Parametervariation ist hilfreich um den Einfluss eines Parameters auf verschiedene Resultate zu veranschaulichen. Die statistische Version bietet sich an, wenn der Einfluss mehrerer toleranzbehafteter Parameter untersucht werden soll. Anstatt einer manuellen Überprüfung mehrerer Parameter erfolgt eine automatische Berechnung für den gesamten Bereich. Um die Hintergründe für bestimmte Ergebnisse zu verstehen, sind immer noch weitere Einzelberechnungen nötig, die Software zeigt aber schon einmal die zu erwartenden Bereiche an.

Neues Modul für Kugelgewindetriebe

Zusätzlich zur Wellen- und Wälzlagerberechnung steht jetzt auch ein Programm zur Berechnung der Lastverteilung in Kugelgewindetrieben zur Verfügung. Die Lebensdauer wird analog zu DIN 26281 aus der Lastverteilung berechnet. Daher lassen sich neben Axialkräften auch Radialkräfte und Kippmomente berücksichtigen. Wie in den anderen Programmen steht auch hier die Parametervariation zur Verfügung.

MESYS Kugelgewindetriebe

Berechnungsparameter des Kugelgewindetriebs

Die Wellen- und Wälzlagerberechnung wird bislang in 22 Ländern auf 4 Kontinenten eingesetzt. Viele Kunden sind Wälzlagerhersteller, die Wellensystemberechnung wird aber auch von einer Reihe von Getriebeherstellern verwendet. Weitere Informationen und eine Demoversion sind unter Downloads verfügbar.

Für weitere Informationen oder eine Testversion wenden Sie sich bitte an

MESYS AG
Technoparkstrasse 1
CH-8005 Zürich
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+41 44 4556800

Wir freuen uns auf Ihren Besuch bei der Hannover Messe 2015!