Zahnstange / Ritzel-Paarung nach DIN 3990, ISO 6336 und weiteren Normen

• Geometrie gerad- und schrägverzahnter evolventischer Ritzel mit Zahnstange nach DIN 3960, DIN 3961, DIN 3964, DIN 3967, DIN 3977 und DIN 868
• Als Grundkörper für die Zahnstange ist sowohl ein Quader (Rechteck) als auch ein Zylinder (Kreisprofil) möglich
• Berücksichtigung der Profilverschiebung mit Auslegungsfunktion für ausgeglichenes spezifisches Gleiten
• Erweiterter Bereich für mögliche Profilverschiebung
• Vorgabe des Betriebsachsabstandes oder Berechnung aus vorgegebener Profilverschiebung
• Verzahnungsqualität und Zahndickentoleranzen aus Listboxen auswählbar oder individuell definierbar
• Kopfkantenbruch kann berücksichtigt werden
• genormte Werkzeugbezugsprofile nach ISO 53, DIN 867 und DIN 3972 können gewählt oder individuell vorgegeben werden, Protuberanzwerkzeuge mit und ohne Bearbeitungszugabe, Auslegungsfunktion für Sonderwerkzeuge
• Hoch- und Kurzverzahnungen
• Werkzeugarten: Wälzfräser, Schneidrad/Stoßrad, konstruierte Evolvente
• Ermittlung der Prüfmaße für die Verzahnung, Vorschlag Messzähnezahl für Zahnweitenmaß sowie Kugel- bzw. Rollendurchmesser für diametrales Kugel-/Rollenmaß
• Ermittlung der Zahndickenabmaße aus gemessenen Werten bzw. aus vorgegebenen Prüfmaßen
• Berechnung der Kopf- und Fußformkreise
• Prüfung auf Eingriffsstörungen auf Basis der exakten Zahnform
• Darstellung der exakt berechneten Zahnform mit Animation/Simulation des Zahneingriff
• Vorgabe und Berücksichtigung von Profilmodifikationen in der Zahnform: lineare und kreisförmige Kopfrücknahme, lineare und kreisförmige Fußrücknahme, symmetrische Höhenballigkeit
• Vorgabe von Flankenmodifikationen: Endrücknahme, symmetrische und asymmetrische Breitenballigkeit
• Berechnung mit nicht ganzzahligen Zähnezahlen, d.h. Zähnezahlen mit Nachkommastellen auf Anfrage freischaltbar
• Berechnung mit Schrägungswinkel größer 45 Grad auf Anfrage freischaltbar
• Tragfähigkeitsberechnung nach DIN 3990 Methode B, ISO 6336 Methode B und ISO/TR 13989 (Fressen) mit integrierter Werkstoff- und Schmierstoffdatenbank
• Tragfähigkeitsberechnung mit Lastkollektiven nach ISO 6336 Teil 6 basiert auf Palmgren-Miner-Regel: lastabhängige K-Faktoren werden einzeln für jeden Lastfall berechnet; Sicherheiten werden solange iteriert, bis sich die vorgeschriebene Schadenssumme bzw. der Schadenssummenbereich ergibt
• Blitztemperaturverlauf (Kontakttemperatur)
• Berücksichtigung von Schleifkerben in der Tragfähigkeitsberechnung
• optimale Einhärtetiefe, Vorgabe manuelle Einhärtetiefe und Berücksichtigung in der Festigkeitsberechnung
• Betriebsweise schwellend, wechselnd oder reversierend
• Zahnreibungsverlustleistung, Verzahnungswirkungsgrad nach Niemann
• Berechnung der Sicherheiten für Zeit- und Dauerfestigkeit sowie statische Sicherheit (Zahnfuß, Flanke- bzw. Grübchen, Fressen)
• detailliertes Protokoll sowie Kurzprotokoll für Fertigung im HTML- und PDF-Format
• Ausgabe von CAD-Daten über eAssistant CAD-PlugIns oder als DXF-File

Dieses Zahnradberechnungsmodul ermöglicht die einfache und schnelle Berechnung der Geometrie und Festigkeit von Paarungen Ritzel - Zahnstange. Die Geometrieberechnung erfolgt nach DIN 3960, DIN 3961, DIN 3964, DIN 3967, DIN 3977 und DIN 868. Es werden sowohl Geradverzahnung als auch Schrägverzahnung unterstützt. Bei der Berechnung werden Profilverschiebung, Kopfkantenbruch und Toleranzen berücksichtigt. Verzahnungsqualität, Zahndickentoleranzen und Achsabstandsabmaße können bequem über entsprechende Listboxen ausgewählt werden. Für die Berechnung ist der Betriebsachsabstand vorgebbar oder kann aus der Profilverschiebung ermittelt werden. Verschiedene genormte Werkzeugbezugsprofile nach ISO 53, DIN 867 und DIN 3972 stehen für die Berechnung zur Auswahl oder können individuell vorgegeben werden. Hoch- und Kurzverzahnungen sind ausführbar. Weiterhin werden die Prüfmaße für die Verzahnung ermittelt. Dabei werden die notwendige Messzähnezahl sowie Messkörperdurchmesser automatisch vorgeschlagen. Optional können diese Werte auch durch den Anwender definiert werden. Darüber hinaus ist die Berechnung der Zahndickenabmaße aus den Prüfmaßen rückwärts möglich.

Ein besonderes Highlight des Moduls ist die Darstellung der exakt berechneten Zahnform mit Animation/Simulation des Zahneingriffs. Für diese Darstellung können die kleinsten, mittleren und größten Abmaße für die Zahndicken, die Kopfkreise und den Achsabstand gewählt werden. Weiterhin erhält der Anwender entsprechende Hinweise oder Warnungen, z.B. für möglicherweise auftretende Eingriffsstörungen. Die Prüfung auf Eingriffsstörungen erfolgt permanent im Hintergrund auf Basis der exakten Zahnform.

Neben der Geometrieberechnung steht auch die Tragfähigkeitsberechnung nach DIN 3990 Methode B zur Verfügung. Hiermit können die Sicherheiten für Zeit- bzw. Dauerfestigkeit sowie für die statische Sicherheit berechnet werden. Es werden die Zahnfuß- sowie Flanken- bzw. Grübchentragfähigkeit und die Fresstragfähigkeit nach dem Integral- und Blitztemperaturkriterium ermittelt. Der Verlauf der Kontakt-temperatur über den Zahneingriff wird grafisch dargestellt.

Alternativ ist auch die Tragfähigkeitsberechnung für Zahnfuß und Flanke bzw. Grübchen nach ISO 6336 (2008) Methode B verfügbar. Für die Fresstragfähigkeit wurde die ISO/TR 13989 integriert.

Weiterhin wird die Tragfähigkeitsberechnung mit Lastkollektiven unterstützt. Die Lastkollektiveberechnung erfolgt nach ISO 6336 Teil 6. Die Methode basiert auf der Palmgren-Miner Regel. Dabei werden die lastabhängigen K-Faktoren einzeln für jeden Lastfall berechnet. Die Sicherheiten werden solange iteriert, bis sich die vorgeschriebene Schadenssumme bzw. der Schadenssummenbereich ergibt. Dieses Verfahren ist sehr genau und wird u.a. in der Windkraftindustrie gefordert.

Neben einer Werkstoff- und Schmierstoffauswahl können zusätzliche Einflüsse, wie Schleifkerben, Betriebsweise etc., in der Berechnung berücksichtigt werden.

Selbstverständlich stehen in diesem Modul auch wieder die Redo/Undo-Funktionalität sowie die Protokollfunktion für HTML- und PDF-Berechnungsprotokolle zur Verfügung. Für die Protokollerzeugung können verschiedene Vorlagen, wie Kurz- oder Standardprotokoll, gewählt werden.