Softver za razvoj mjenjača
FVA-Workbench je proizvođački neutralan alat za simulaciju i proračun
prijenosni sustavi. Kako se ciklusi razvoja proizvoda skraćuju, snažno modeliranje
pristupi i algoritmi izračuna postaju sve važniji. Pretežno analitički pristupi u FVA-Workbenchu pružaju brza i pouzdana rješenja za sva važna pitanja vezana uz pogonsku tehnologiju. Za tijela koja se ne mogu točno analitički opisati, rezultati se nadopunjuju prikladnim numeričkim metodama. Intuitivne tehnike modeliranja u FVA-Workbenchu svaki put jamče simulaciju dosljednih, valjanih i izradivih zupčanika.
Izračuni izrađuju, analiziraju i potvrđuju u istraživačkim projektima
Forschungsvereinigung Antriebstechnik eV (FVA, Istraživačko udruženje za pogonsku tehnologiju). Zahvaljujući doprinosima članova i javnom financiranju, FVA je u mogućnosti organizirati 17 milijuna eura godišnje u istraživačkim projektima na vodećim njemačkim sveučilištima, stolicama i istraživačkim institucijama. FVA-Workbench služi kao platforma znanja, čineći rezultate istraživačkih projekata FVA dostupnim i dostupnim svim inženjerima. Više nije potrebno čitati i proučavati bezbroj stranica znanstvene dokumentacije, što čini razvoj inovativnih mjenjača znatno učinkovitijim i jednostavnijim za upotrebu.
Sljedeći će članak objasniti detaljan proračun kotrljajućih ležajeva u FVA-Workbenchu na temelju razmatranja profiliranja kotrljajućih ležajeva.
Profiliranje valjkastih ležajeva
U valjkastim ležajevima postoji linijski kontakt između kotrljajućih elemenata i staze za trčanje. Ako su kotrljajni elementi savršeno cilindrični (cilindrični valjkasti ležajevi) ili konusni (konusni valjkasti ležajevi), to dovodi do lokalnih vršnih vrijednosti tlaka kada krajnja strana kotrljajućih elemenata dođe u dodir s kolnikom (slika 1a). To može rezultirati lokalnom oštećenju jama na tim područjima (slika 2). Da bi se izbjegli ovi vrhovi tlaka, valjkasti ležajevi su uvijek projektirani s profiliranjem duž uzdužne osi valjka (slika 1b). Uz izbjegavanje visokih naprezanja na rubovima, profiliranje također utječe na sljedeće kriterije:
Maksimalni pritisak na dodir kotrljajuće staze, posebno kod naginjanja
Izmijenjeni referentni životni vijek prema / 2 /
Nagibanje i spuštanje krutosti
Cilindrični i konusni valjkasti ležajevi obično imaju logaritamski profil u skladu s / 2 /. Međutim, stvarna dubina i oblik profila mogu značajno odstupati i određuje ih proizvođač, na temelju dostupnih znanja za svaku vrstu ležaja. Kako bi se razmotrio utjecaj različitih profila na gore navedene kriterije u fazi projektiranja ležajeva, FVA-Workbench nudi mogućnost prilagodbe profila za svaki pojedinačni valjkasti ležaj. Uz unaprijed definirane oblike profila, mogu se definirati i krivulje profila koje daje proizvođač ležajeva ili se temelje na mjerenjima. Stoga se preporuča konzultirati proizvođača ležajeva u kritičnim slučajevima prilikom konačnog izbora ležaja.
Primjer izračuna
Utjecaj različitih profila pokazat će se primjenom izračuna proračuna izlaznog ležaja vratila na strani motora tipa NJ 230 iz mjenjača prikazanog na slici 3 kao primjer. Za ležaj se izračunavaju tri različite varijacije profila:
32 μm logaritamski profil (odgovara / 2 /)
Logaritamski profil od 14 μm
Nema profila
Dijagram 1 daje pregled rezultata izračuna za 3 varijante. Sve su vrijednosti u odnosu na odgovarajući profil naveden u / 2 / (ovdje: 32 μm).
Uz to, raspodjela tlaka duž uzdužne osi valjka u kontaktu unutarnjeg prstena najopterećenijeg valjkastog elementa uspoređuje se za tri inačice na slici 4, dolje.
Iz rezultata se mogu izvesti sljedeće izjave:
Profiliranje nema značajnog utjecaja na rezultate modificiranih izračuna životnog vijeka (prema ISO 281 i izračunima kataloga proizvođača). Samo manje razlike mogu proizaći iz činjenice da se u sustavu mogu izračunati nešto drugačije sile ležaja zbog promjene krutosti ležaja.
Na raspodjelu i maksimalnu vrijednost lokalnih kontaktnih tlakova u ležajevima presudno utječe specifikacija različitog profiliranja. Iz krivulja na slici 4 vidi se da se tlak u sredini valjka povećava s većim količinama profiliranja. S nižim količinama profiliranja raspodjela tlaka postaje ujednačenija. U tom slučaju, međutim, mogu se pojaviti povećana naprezanja na rubovima, posebno pod velikim kutom nagiba.
Budući da se vrijednost modificiranog referentnog životnog vijeka prema DIN 26281 temelji na razmatranju lokalnog kontaktnog tlaka, ovdje se također može vidjeti jak utjecaj na vrijednosti nazivnog nazivnog vijeka za svaki navedeni profil.
O FVA GmbH
FVA GmbH je zajedničko ulaganje VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau,
Udruženje strojarske industrije) i FVA eV (Istraživačko udruženje pogonske tehnologije). Osnovana 2010. godine, FVA GmbH surađuje s njemačkim istraživačkim institucijama najvišeg nivoa i vodećim tvrtkama iz pogonske industrije na praktičnoj primjeni znanja stečenog istraživačkim projektima FVA. Naše su temeljne kompetencije razvoj softvera za proračun i simulaciju pogonske tehnologije, obrada i pretvaranje naslijeđenih struktura koda u moderne softverske arhitekture, profesionalna usluga i podrška te domaćin tehničkih seminara i konferencija.