Софтуер за разработване на скоростни кутии
FVA-Workbench е неутрален от производителя инструмент за симулация и изчисляване на
предавателни системи. Тъй като циклите на разработване на продукти стават по-кратки, мощно моделиране
подходите и алгоритмите за изчисление стават все по-важни. Преобладаващо аналитичните подходи в FVA-Workbench осигуряват бързи и надеждни решения на всички важни въпроси, свързани с задвижващата технология. За тела, които не могат да бъдат точно описани аналитично, резултатите се допълват от подходящи числени методи. Интуитивните техники за моделиране във FVA-Workbench гарантират симулация на последователни, валидни и изработваеми зъбни колела всеки път.
Изчисленията се разработват, анализират и валидират в изследователски проекти от
Forschungsvereinigung Antriebstechnik eV (FVA, Изследователската асоциация за задвижващи технологии). Чрез членски принос и публично финансиране FVA може да организира 17 милиона евро годишно в изследователски проекти във водещи немски университети, катедри и изследователски институции. FVA-Workbench служи като платформа за знания, което прави резултатите от изследователските проекти на FVA достъпни и достъпни за всички инженери. Вече не е необходимо да се четат и изучават безброй страници с научна документация, което прави разработването на иновативни скоростни кутии значително по-ефективно и удобно за потребителя.
Следващата статия ще обясни подробното изчисление на търкалящите лагери в FVA-Workbench, въз основа на разглеждането на профила на ролковите лагери.
Профилиране на ролкови лагери
При ролковите лагери има линеен контакт между подвижните елементи и пистата. Ако подвижните елементи са идеално цилиндрични (цилиндрични ролкови лагери) или конусни (конусни ролкови лагери), това води до локални пикове на налягане, когато крайната страна на подвижните елементи влиза в контакт с пистата (Фигура 1а). Това може да доведе до локални повреди в тези зони (Фигура 2). За да се избегнат тези пикови налягания, ролковите лагери винаги са проектирани с профилиране по надлъжната ос на ролката (Фигура 1b). В допълнение към избягването на напрежения с високи ръбове, профилирането оказва влияние и върху следните критерии:
Максимално контактно налягане на ролката и пистата, особено при накланяне
Модифициран референтен рейтинг според / 2 /
Накланяне и понижаване на твърдостта
Цилиндричните и конусни ролкови лагери обикновено имат логаритмичен профил в съответствие с / 2 /. Действителната дълбочина и форма на профилирането обаче могат значително да се отклоняват и се определят от производителя въз основа на наличните знания за всеки тип лагер. За да се разгледа влиянието на различните профили върху горните критерии във фазата на проектиране на лагера, FVA-Workbench предоставя възможност за адаптиране на профила за всеки отделен ролков лагер. В допълнение към предварително дефинираните форми на профила, кривите на профила, предоставени от производителя на лагера или въз основа на измервания, също могат да бъдат дефинирани. Ето защо се препоръчва да се консултирате с производителя на лагери в критични случаи, когато правите окончателния избор на лагер.
Пример за изчисление
Влиянието на различни профили ще бъде демонстрирано, като се използва изчислението на изходния вал от страна на двигателя от страна на двигателя NJ 230 от редуктора, показан на фигура 3 като пример. За лагера се изчисляват три различни вариации на профила:
32 μm логаритмичен профил (съответстващ на / 2 /)
14 μm логаритмичен профил
Няма профил
Диаграма 1 предоставя преглед на резултатите от изчисленията за трите варианта. Всички стойности са спрямо съответния профил, посочен в / 2 / (тук: 32 μm).
Освен това разпределението на налягането по надлъжната ос на ролката във вътрешния пръстенен контакт на най-силно натоварения ролков елемент се сравнява за трите варианта на фигура 4 по-долу.
Следните твърдения могат да бъдат получени от резултатите:
Профилирането няма съществено влияние върху резултатите от модифицираните изчисления на номиналния живот (както по ISO 281, така и по изчисленията на каталога на производителя на лагери). Само незначителни разлики могат да се получат от факта, че в системата могат да се изчислят малко по-различни носещи сили поради промяната в твърдостта на лагера.
Разпределението и максималната стойност на локалното контактно налягане в лагерите са решаващо повлияни от спецификацията на различното профилиране. От кривите на Фигура 4 може да се види, че налягането в средата на ролката се увеличава с по-големи количества профилиране. При по-малки количества профилиране разпределението на налягането става по-равномерно. В този случай обаче могат да възникнат увеличени напрежения на ръба, особено при високи ъгли на наклон.
Тъй като стойността на модифицирания референтен номинален живот съгласно DIN 26281 се основава на отчитане на локалното контактно налягане, тук също може да се види силно влияние върху стойностите на номиналния живот за всеки определен профил.
Относно FVA GmbH
FVA GmbH е съвместно предприятие на VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau,
Асоциация на машиностроителната индустрия) и FVA eV (Изследователска асоциация за задвижващи технологии). Основана през 2010 г., FVA GmbH работи ръка за ръка с изследователски институции от най-високо ниво и водещи компании от индустрията на задвижващите технологии към практическото приложение на знанията, придобити от изследователските проекти на FVA. Нашите основни компетенции са разработването на софтуер за изчисление и симулация за задвижваща технология, обработка и преобразуване на наследени кодови структури в модерни софтуерни архитектури, професионално обслужване и поддръжка и организиране на технически семинари и конференции.