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Eine neue Version der MESYS Wellen- und Wälzlagerberechnung mit zusätzlichen Möglichkeiten ist verfügbar. Die Wälzlagerberechnung bietet die Berechnung der Lastverteilung in Wälzlagern sowie die Lebensdauerberechnung nach DIN 26281 und ist in einer Wellensystemberechnung integriert, die weitere Möglichkeiten wie Eigenfrequenzberechnung, Wellenfestigkeitsberechnung für Wellen nach DIN 743 und Schnittstellen zu Verzahnungsberechnungen bietet.
Allgemeine Erweiterungen
Einige allgemeine Erweiterungen sind:
- Bessere Unterstützung für hochauflösende Monitore. Auch mehrere Monitore mit unterschiedlicher Auflösung werden unterstützt.
- Die 3D Grafiken erlauben neu eine Navigation mit einer 3D Maus.
- Dateien können neu mit Drag&Drop geöffnet werden
Neue Möglichkeiten in der Wälzlagerberechnung
Die wesentlichen neuen Möglichkeiten in der Wälzlagerberechnung sind:
- Berücksichtigung der elastischen Aufweitung für Ringe mit Spielpassung
- Schrägrollenlager als zusätzlicher Lagertyp
- Die Stützrollenberechnung mit elastischem Aussenring unterstützt jetzt auch zweireihige Kegelrollenlager
- Die Lastkollektivberechnung für Stützrollen erlaubt jetzt mehrere Kraftangriffspunkte
- Neue Grafik für die 2D Lastverteilung auf der Laufbahn
- Import von zusätzlichen verschlüsselten Lagerdatenbanken
Elastische Aufweitung von Lagerringen
Wenn ein Lagerring eines Schrägkugellagers mit Spiel montiert wird und das Lager axial vorgespannt wird, kann sich der Ring radial ausdehnen bis er am Gehäuse anliegt. Dies reduziert die die Steifigkeit des Lagers. Dieser Effekt wird jetzt wie bei der Pressitzberechnung auf Basis eines dickwandigen Rohres unter Innendruck berücksichtigt. Diese elastische Aufweitung des Ringes unter Innendruck wird als Änderung des Lagerspiels berücksichtigt. In der aktuellen Version wird der Innendurchmesser des Aussenringes zu Dpw+Dw angenommen, ohne Berücksichtigung der Schultern. Ohne einen optionalen Steifigkeitsfaktor wird der Ring also als zu weich angenommen.
Folgende Darstellung zeigt einen Vergleich für ein Beispiel. Die Wälzlagerberechnungssoftware berechnet eine Ausweitung von 3.86 μm während eine axialsymmetrische FE-Berechnung eine maximale Aufweitung von 3.68 μm liefert. Diese Abweichung könnte mit einem Steifigkeitsfaktor von 1.049 korrigiert werden. Aufgrund von bislang nicht berücksichtigten Toleranzen, kann eine Abweichung kleiner 1 μm aber meist vernachlässigt werden.
Zusätzliche Möglichkeiten in der Wellenberechnung
Die wesentlichen Neuerungen in der Wellenberechnung sind:
- Neue Übersichtsgrafiken für Wälzlager zeigen die gleiche Grafik für alle Lager
- CAD-Import der Wellengeometrie als 2D DXF oder 3D STEP
- CAD-Export der Geometrie als 3D-Step
- Import eines 3D Gehäuses als 3D-STEP und Berücksichtigung als Gehäusesteifigkeitsmatrix
- Neuer Berechnungsansatz für die harmonische Antwort
- Globale Vorgabe von Rayleigh-Dämpfung
- Wellengeometrie als Hintergrundgrafik in Diagrammen
- Masslinien in 2D Wellengrafik
- Variable Wellentemperatur pro Segment kann jetzt auch in Lastkollektiven variiert werden
Übersichtsgrafiken für Wälzlager
Grafiken sind oft hilfreich um das Verhalten von Wellensystemen zu verstehen. Statt ein Grafikfenster für jedes Lager anzeigen zu müssen, sind jetzt zusätzlich Übersichtsgrafiken verfügbar, die das gleiche Diagramm für alle Lager darstellen. Folgende Grafik zeigt die Lastverteilung für ein Kugellager und ein Rollenlager.
Masslinien für Randbedingungen und Kräfte
Folgende Grafik zeigt ein Beispiel für die neuen Masslinien für Randbedingungen und Kräfte.
CAD-Import der Wellengeometrie
Normalerweise lässt sich eine Wellengeometrie schnell über Zylinder- und Konuselemente definieren, aber es gab Wünsche nach einem Import der Wellengeometrie aus CAD-Dateien. Ein Import als 2D-DXF und 3D-Step würde für Version 08-2016 ergänzt.
Der Geometrieimport aus CAD-Dateien kann zu vielen kleinen Elementen führen, z.B. wenn Freistiche im CAD ausmodelliert sind. Daher kann es sinnvoll sein, solche Details zunächst im CAD auszublenden, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen. Die Wellenberechnung berücksichtigt nur eine axialsymmetrische Geometrie, daher wird nur die Geometrie in der x/y-Ebene aus der 3D-Step Datei importiert.
Import eines Gehäuses als STEP-Datei
Ein Gehäuse kann als Step-Datei importiert werden und als Steifigkeit berücksichtigt werden. Es wird automatisch vernetzt und auf eine Steifigkeitsmatrix reduziert.
3D elastische axialsymmetrische Wellenmodelle
Ein axialsymmetrisches Teil kann über einen Polygonzug definiert werden. Es wird vernetzt und die Steifigkeit wird im Wellensystem berücksichtigt. Über ausgewählte Kanten und Flächen werden Verknüpfungen zu den Lagern des Wellensystems hergestellt.
Diese 3D-Modelle können verwendet werden, wenn Balkenmodelle zu steif sind.