Tragfähigkeitsberechnung mit AZP

Tragfähigkeitsberechnung

AZP – das „Anzinger-Zahnrad-Programm“ bietet für evolventische Stirnradverzahnungen alle Details einer Tragfähigkeitsberechnung nach Norm:

  • Rechnung nach ISO 6336 oder wahlweise DIN 3990, Berücksichtigung aller wichtigen Details (Grübchen, Zahnfuß, Fressen, Verschleiß nach Niemann/Winter), steuerbar durch dokumentierte Eingabegrößen
  • Details der Werkzeugprofile nach DIN 3972 oder ISO 53 intern vorbelegt, andere beliebige Abwälzwerkzeugprofile können eingegeben werden, selbstverständlich sind auch Protuberanzprofile möglich
  • Berechnung aller Geometriedaten unter Berücksichtigung von Vorverzahnung (gefräst) und Fertigverzahnung (geschliffen) mit Schleifbearbeitungszugabe; beide Werkzeugprofile können unabhängig voneinander eingegeben werden
  • eventuell entstehende Schleifkerben werden exakt mit der durch den Abwälzprozess definierten Geometrie auch bei der Festigkeitsrechnung berücksichtigt
  • Schneidraddaten werden auf Plausibilität und auf Kollisionen mit dem Werkrad überprüft
  • Berücksichtigung von Formwerkzeugen (mit kreisbogenförmiger Kopfabrundung), mit denen die Zahngeometrie von Außen- oder Innenverzahnungen im Einzelteilverfahren und nicht durch kontinuierliches Abwälzen erzeugt wird
  • wahlweise Zusatzseite mit Rechnung nach altem Niemann-Buch (schwarze Ausgabe 1965)
  • wahlweise Berücksichtigung wichtiger FZG-Forschungsergebnisse der letzten Jahre
  • zusätzlich noch: Geräuschanregung, Verzahnungswirkungsgrad, Verschleiß, Abschätzung der Leerlaufverluste bei Tauch- oder Einspritzschmierung, Vorschlag der optimalen Einsatzhärtungstiefe und Kopfrücknahme
  • Flankenspielpassungen wahlweise nach DIN 3967 (Standard) oder DIN 58405 (Feinwerktechnik)
  • Verzahnungsgeometrie standardmäßig für mittleres Flankenspiel, wahlweise auch für obere oder untere Zahndickenabmaße – oder stur nach DIN/ISO für spielfreie Nennverzahnung
  • Berücksichtigung von Doppelschrägverzahnung, Mehrfacheingriffen und Zwischenrädern
  • Genaue Berücksichtigung der Zahnkopfgeometrie mit möglichem Kopfkantenbruch durch Fräser
  • Nachrechnung der Fresstragfähigkeit streng nach DIN 3990-4 oder nach einem an diese Norm angelehnten leicht modifizierten Rechenweg. Da dieser Teil der Norm inhaltlich überholt ist (siehe →hier), wird Letzteres empfohlen. Dies entspricht auch der Voreinstellung des Programms.
  • Wahlweise Berechnung des zulässigen Drehmoments bei Vorgabe der Mindestsicherheiten gegen Grübchen, Zahnfuß und/oder Fressen
  • Abschätzung der zu erwartenden Lebensdauer bei Flanken- oder Zahnfußsicherheit < 1
  • Überprüfte sachliche Übereinstimmung der Rechenergebnisse mit derzeit in der Industrie (z.B. in Mitgliedsfirmen der Forschungsvereinigung Antriebstechnik) verbreiteten Programmen.
    Bei Differenzen behaupten wir, dass unsere Programme richtig rechnen. Dieses Selbstvertrauen haben wir durch zwei getrennt entwickelte Programme auf unterschiedlichen Plattformen, die exakt die selben Ergebnisse liefern. Mit unserer Software gehen Sie also keinerlei Risiko ein, was die Qualität der Rechenergebnisse betrifft.

Genaue Berechnung der Fußgeometrie!

Im Zahnfußbereich entstehen die meisten Eingriffsprobleme, eine genaue Berechnung der Fußgeometrie auch bei Unterschnitt oder Protuberanz ist daher unerlässlich! Wir wollen hier zeigen, dass AZP und auch GeoStirn die „Nasen vorn haben“. In unseren Programmen erfolgt die Berechnung der Fußformkreisdurchmesser nach einem exakten Lösungsverfahren, nicht nach einer veröffentlichten Näherung (Th. Hösel: antriebstechnik 1-2 1982, S.26ff.), und auch diese Näherung scheint nicht immer sauber umgesetzt zu sein. In folgender Abbildung sieht man für jeweils identische Geometrie-Eingaben eine Vergleichsrechnung zum Fußformkreis eines kleinen Ritzels mit einer Unterschnittgrenze bei etwa x=-0,1. Bei den Vergleichsprogrammen 1 und 2 handelt es sich um weit verbreitete Zahnradprogramme, die von den Klassifikationsgesellschaften anerkannt werden.

Vergleich-dFf

Die minimalen Unterschiede im deckungsgleichen Kurvenbereich sind dadurch erklärbar, dass AZP und GeoStirn (blaue Linie) im Gegensatz zu den Konkurrenten alle Geometriegrößen für die Toleranzmitte berechnen. Prog.1 hat jedoch eine seltsame Lücke, und Prog.2 schneidet bei Unterschnitt den Fußformkreis grundsätzlich in Höhe des Grundkreises ab. Beide liefern in diesem kritischen Bereich eindeutig falsche Ergebnisse!

Noch kein GEOSTIRN?

AZP: Einfache Bedienung

Im Vergleich zu ähnlich komplexen Programmen ist die Bedienung tatsächlich einfach. Das Hauptproblem bei nur gelegentlicher Nutzung dieses Programms sind die Fülle der Eingabegrößen zur Erfassung seltener Sonderfälle und die Komplexität der zugrunde liegenden Zusammenhänge aus Geometrie und allgemeiner Festigkeitslehre.

  • Das lauffähige Programm besteht nur aus einer einzigen Datei AZP.exe (32bit, läuft auch unter 64bit-Windows). Es gibt keine über diverse Systemverzeichnisse verstreuten Bibliotheksdateien, keine Eingriffe in das Windows-System, keine Installation oder Deinstallation.
  • verständlich lesbare Eingabedatei mit jedem Texteditor erstellbar, beliebig eingestreute Kommentare möglich
  • sinnvolle Vorbelegung der meisten Eingabegrößen für schnelle überschlägige Berechnungen; ein lauffähiger Minimaldatensatz besteht nur aus 1 Zeile, Details können nach und nach ergänzt werden
  • EVA-Prinzip: Eingabedatei > Verarbeitung > Ausgabeprotokoll, keine verschachtelten Bedienungsmenüs
  • Übernahme der wichtigsten Eingabedaten aus dem Excelprogramm GeoStirn®, Standardfälle können auf diese Weise sehr schnell berechnet werden
  • umfangreiche Plausibilitätsüberprüfung der Eingabedaten und deutliche Hinweise bei offensichtlich fehlerhaften Eingaben
  • Warnung bei Überschreitung der in DIN/ISO vorgegebenen Grenzen
  • Auf den Anwendungsfall bezogenene Warnungen bei kritischen Ergebnissen
  • Hinweise auf wichtige intern getroffenene Annahmen, die selbstverständlich per Eingabe überschrieben werden können
  • Berechnung beliebig vieler Getriebestufen in einem Rechengang
  • Darstellung der Rechenergebnisse in einer Ergebnisdatei (Format txt oder rtf), aus der Sie je nach Software-Ausstattung Ihres PCs auch eine pdf-Datei erzeugen können
  • Wahlweise Ausdruck Ihres frei wählbaren Firmennamens auf der Titelseite
  • Kurzzusammenfassung der Ergebnisse am Bildschirm sofort nach der Programmausführung, ohne dass Sie ein mehrseitiges Ergebnisprotokoll durchsuchen müssen
  • Ergebnisprotokoll wahlweise in deutscher oder englischer Sprache;
    Im Gegensatz zu GeoStirn werden hier nur wenige Zwischenergebnisse ausgedruckt. Wieder andere Berechnungsfaktoren werden nur ausgedruckt, wenn sie für den aktuellen Datensatz relevant sind.
  • Dokumentation anhand eines ausführlichen Eingabedatenblattes für Zahnrad-Profis oder wahlweise anhand eines Kompakt-Datenblattes, das wahrscheinlich für 95% aller Anwendungen ausreicht und das Nicht-Spezialisten nicht verunsichert

Einen Beispielausdruck (pdf) dieses Programms können Sie →hier einsehen.
Bitte beachten Sie: In diesem Beispiel wird das Ritzel mit Formwerkzeugen hergestellt, das Schneidrad erzeugt am Hohlrad einen Kopfkantenbruch und das Drehmoment wird nicht eingegeben, sondern durch die vorgegebene Mindestsicherheit für den Zahnfuß (SFMIN=1) bestimmt. Kann das alles Ihr Programm?

Interesse? Dann hier direkt zum →Download

Für den schnellen Kontakt!

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