Lastkollektiv-Auswertung mit SLife

Nicht alle Verzahnungen sind für die Spitzenmomente dauerfest ausgelegt. In diesen Fällen erreichen Zahnräder nur eine begrenzte Lebensdauer. Daher ist für hochwertige Aussagen zur Lebensdauer einer Verzahnung eine Schadensakkumulationsrechnung erforderlich. Möglicherweise wird dieser Punkt auch vom Auftraggeber im Lastenheft gefordert. Ein dafür notwendiges Lastkollektiv erhält man entweder durch eigene Messung an Prototypen oder durch aufwändige Simulationsrechnungen. In wenigen glücklichen Fällen kann Ihnen auch der Kunde ein Drehmoment- und Drehzahlkollektiv zur Verfügung stellen.

Mit dem hier vorgestellten Extra-Tool „SLife“ können Sie folgende Berechnungen schnell und komfortabel durchführen:
• Schadenssumme für die geforderte Lebensdauer,
• äquivalente Drehmomente Teq (es gilt dann für den Anwendungsfaktor: KA = Teq / Tnom),
• Sicherheitsfaktor S einer gegebenen Verzahnung für das Erreichen einer Schadenssumme 1,0.

Alle Berechnungen erfolgen nach den Angaben der ISO 6336-6 „Calculation of service life under variable load“. Möglich sind maximal 64 Laststufen für Drehrichtung vorwärts oder rückwärts. Damit ist dieses Programm auch prädestiniert für die Anwendung bei Fahrzeuggetrieben.

Als Hypthesen für Schadensakkumulation sind wählbar:
• Miner-Original mit Schadenslinien der DIN 3990 (Lebesdauerfaktor 1,0)
• Miner-Original mit Schadenslinien der ISO 6336 (Lebensdauerfaktor 0,85)
• Miner-modifiziert mit Wöhlerlinienerweiterung nach Haibach

Das Ergebnis einer Beispielrechnung mit 17 Lastkollektivstufen (9 vorwärts, 8 rückwärts) ist nachfolgend dargestellt. Wahrscheinlich erreicht die Zahnflanke mit einer Schadenssumme von ΣUi=0,1 problemlos die geforderte Lebensdauer. Im Gegensatz dazu ist die Schadenssumme von 0,74 für den Zahnfuß nicht ohne Risiko. Anhand der farbigen Balken in der Ergebnistabelle sind die Lastkollektivstufen mit den größten Schädigungsanteilen leicht erkennbar. Außerdem werden für eine schnelle Interpretation die Ergebnisse in anschaulichen Grafiken dargestellt. Diese zeigen das gegebene Lastkollektiv zusammen mit der Lebensdauerlinie der vorliegenden Verzahnung.

Dass der Schaden tatsächlich bei einer Miner-Summe von 1,0 eintritt, wäre purer Zufall. Leider ist die Schadenssumme 1,0 ist nicht mehr als der grobe Mittelwert einer großen Streubreite von etwa 0,2…5. Wenn Sie das selbe Lastkollektiv auf eine optimierte Verzahnung anwenden, können relative Verbesserungen aber schnell erkannt werden.

SLife Ergebnistabelle

slife-result-table

SLife Ergebnisse in Diagrammform

slife-result-charts

Noch kein GEOSTIRN?

Interesse an „SLife“?

Weil die Beschaffung eines realistischen Lastkollektivs oft mit hohem Aufwand verbunden ist, kann man eine Lastkollektivauswertung nicht bei jeder Verzahnungsauslegung durchführen. Daher haben wir diese Funktion nicht in die Verzahnungsauslegung integriert. Unser Hauptprogramm GeoStirn sollte bewusst schlank gehalten werden. Aus diesem Grund ist das Programm SLife ein Zusatz-Tool zu GeoStirn, ebenfalls auf der bewährten Basis von Microsoft Excel.

Unsere GeoStirn-Kunden erhalten dieses Programm einschließlich einer integrierten Kurzanleitung gratis. Bitte fordern das Programm mit einer formlosen eMail an: support@geostirn.de

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