Lagerlebensdauer mit „Wella“

In einem Getriebe ist die nominelle Lebensdauer von Wälzlagern oft kritischer als die der Verzahnungen. Vor allem, wenn bei mehrstufigen Getrieben die Wellen nicht in einer Ebene liegen, ist die mechanische Lösung der Verzahnungs- und Lagerreaktionskräfte ein Kampf mit Koordinatensystemen und vielfachen sin- und cos-Funktionen unterschiedlichster Winkel. Damit man diese Gleichungen nicht für jeden Anwendungsfall wieder mühsam neu ableiten muss, gibt es dieses Programm. So nebenbei erhalten Sie hier auch noch die Biegemomentenverläufe in der Welle. Daraus entstand die Abkürzung „Wella“ (Welle mit Lagern).

Ähnlich wie GeoStirn ist dies ein Programm auf der Basis von Microsoft Excel. Es gibt keine Instal­lations-Prozedur, alles was Sie benötigen, ist in einer einzigen Standard-Excel­datei enthalten.

Leistungsumfang

• Berechnung der Zahnkraft in axialer, radialer und Umfangs­richtung nur nach Eingabe von Dreh­moment und wenigen Verzah­nungs­daten
• Zur Nachrechnung von Rad­lagern auch Eingabe­möglich­keit für Dreh­moment-unabhän­gige Rad­lasten aus Gewicht und Seitenkraft (z.B. bei Kurvenfahrt)
• Berechnung der resul­tierenden Lager­reaktions­kräfte bei Vorwärts- und Rück­wärts­lauf des Getriebes
• grafische Darstellung des Biege­momenten­verlaufs entlang der Welle in 2 Ebenen
• Lastkollektiv mit bis zu 8 Stufen mit unter­schied­lichen Dreh­momenten, Dreh­zahlen, Dreh­rich­tungen und Zeit­anteilen
• Berechnung für alle Standard-Lager­anord­nungen: fest/los, schwimmend, angestellt (X oder O)
• Berechnung der äquivalenten dyna­mischen Lager­belastung, selbst­ver­ständlich unter Berück­sichtigung des definierten Last­kollektivs
• Definition der verwendeten Lager mit nur wenigen Katalog-Kenn­größen
• bei Rillenkugellagern Berück­sichtigung der Lager­luft­klasse CN, C3 oder C4 (bei Axial­belastung ein nicht vernach­lässig­bares Detail!)
• Ausgabe der nomi­nellen Lebens­dauer in Mio. Umdre­hungen, Stunden und/oder Fahr­strecke für eine Ausfall­wahr­schein­lichkeit von 10% und für Betriebstemperaturen bis max. 120°C

Was Wella nicht kann:

• Berechnung von reinen Axiallagern (für diese Fälle kann man mit Wella aber die Lager­reaktions­kräfte ermitteln)
• Berechnung von Wellen mit zusätz­lichen Stütz­lagern (statisch über­bestimmte Lagerungen)
• Überprüfung der zulässigen statischen Lager­belastung
• Überprüfung von Mindest­belastung und Grenz­dreh­zahl für die verwen­deten Lager
• erweiterte Lebensdauerberechnung nach ISO 281 unter Berück­sichtigung von Betriebs­temperatur, Schmierung, Verun­reini­gungen, Eigen­spannungen, Montage und Ermüdungs­belastung. Allerdings gilt auch, dass eine so aufwändige Rechnung nur sinnvoll ist, wenn alle genannten Einflüsse bekannt sind. Das dürfte nur auf seltene Anwen­dungs­fälle zutreffen, in denen man hoffent­lich mit umfas­sender fach­licher Unter­stützung des Lager­her­stellers rechnen kann.