Software für Getriebeentwicklung: Die neue FVA-Workbench 5.5 ist da

Die von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) im Mai veröffentlichte Version 5.5 der Simulationsplattform für Getriebesysteme beschleunigt Entwicklungsprozesse und ermöglicht detaillierte Berechnungsergebnisse.

08. Mai 2019
Software für Getriebeentwicklung: Die neue FVA-Workbench 5.5 ist da
Darstellung des Zahneingriff. ( Bild: FVA)

Die neue FVA-Workbench Version ist deutlich schneller und nutzerfreundlicher. Nutzer können in kurzer Zeit einzelne Getriebekomponenten bis hin zu Gesamtsystemen auslegen. Während der Berechnung schlagen Einfüge-Wizards automatisch passende Werte vor, die manuell angepasst werden können.

Einfache Modellierung komplexer Planetenstufen

Mit Hilfe von Einfüge-Wizards lassen sich jetzt sogar komplexe Planetenstufen blitzschnell modellieren. Für verschiedene Bauformen (z.B. Ravigneaux- und Wolfromsätze) kann der Anwender, angefangen von der Berücksichtigung der Einbaubedingung bis hin zur automatisierten Berechnung der abhängigen Größen (z.B. Achsabstände und Profilverschiebungen), in kürzester Zeit ein sehr komplexes Planetengetriebe modellieren.

Flexibel auf spezielle Bauformen anpassbar

Von Wizards automatisch vergebene Werte können jederzeit auf individuelle Anforderungen angepasst werden. So lassen sich nicht nur symmetrische Systeme berechnen, sondern auch Planetengetriebe, bei denen die Planeten unsymmetrisch verteilt sind. Abweichungen, wie beispielsweise Bohrungstoleranzen, an den Planetenbolzen lassen sich ebenso berücksichtigen wie die steifigkeitsabhängige Lastaufteilung.

Betriebsfeste Getriebeauslegung mit Lastkollektiven

In der neuen Softwareversion werden erstmals Lastkollektive in der Gesamtsystemberechnung berücksichtigt. Anwender können die Lebensdauer sowohl von Stirn- und Kegelradverzahnungen als auch von Wälzlagern ermitteln. So wird eine betriebsfeste Auslegung des Getriebes ermöglicht.

Neu:

  • Vorgabe der Wöhlerlinien oder Berechnung nach ISO 6336 und ISO 10300
  • Berechnung der Schadensarten Fressen und Verschleiß nach AGMA 925-A03
  • Zahnflankenbruchberechnung nach ISO 6336–4
  • Verschleißberechnung nach der Dissertation Plewe (1980)
  • FEM Feature ermöglicht Import und Vernetzung in Sekunden

Neben Planetenträgern und Getriebegehäusen sind nun auch Radkörper in vielen gängigen CAD-Formaten einlesbar. Dabei wird der Radkörper zunächst automatisiert an die FEM-Vernetzung der Verzahnung angepasst.

In Sekundenschnelle erfolgen anschließend sowohl FEM-Vernetzung als auch Positionierung und Anbindung an das Getriebemodell. Automatisierung, interaktive Nutzerführung und benutzerfreundliche Assistenten machen diese Schritte zum Kinderspiel.

»Effiziente FE-Methoden sind für die Optimierung der Leistungsdichte von Getriebestufen unverzichtbar. Daher arbeitet das WZL seit über 30 Jahren erfolgreich an der Entwicklung und Validierung der FE-basierten Zahnkontaktanalyse. Seit dem Release der FVA-Workbench 5.5 können im FE-Zahnkontaktanalyse Feature auch freie Radkörpergeometrien berücksichtigt werden«, erklärt Dr. Christoph Löpenhaus, Oberingenieur Getriebetechnik, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen. »Der Radkörper wird dabei als CAD-Modell importiert und vollautomatisiert an das FE-Modell der Verzahnung angebunden. Dank der herausragenden Zusammenarbeit der FVA GmbH mit den Forschungsinstituten CAD der Universität Bayreuth und dem WZL der RWTH Aachen können Softwareanwender nun effizient und benutzerfreundlich Gewichtspotenziale durch Anpassung der Radkörpergeometrie heben«.

Realitätsnahe Modellierung von Planetenträger, Gehäuse und Radkörper

Mit FEM werden Planetenträger, Gehäuse und Radkörper realitätsnah modelliert. Dadurch ist auch die anschließende Interpretation der Berechnungsergebnisse problemlos möglich. FE-Körper werden verformt in 3D-Ansichten dargestellt und so die Plausibilisierung der Ergebnisse wesentlich erleichtert.

Neue Kegelradberechnung ermöglicht schnelle, hochdetaillierte Analysen

Das neu integrierte Feature BECAL 6 ermöglicht eine hochdetaillierte Analyse von Kegel- und Hypoidverzahnungen. Dabei wurden die Erkenntnisse der FVA Forschungsvorhaben FVA 223 XII (örtliche Tragfähigkeitsberechnung) und FVA 223 XV (Tragbildvermessung) in Berechnungsfeatures umgewandelt.

Neu:

  • Örtliche Berechnung der Tragfähigkeit gegen Fressen nach Klein (FVA 519)
  • Örtliche Berechnung der Tragfähigkeit gegen Grauflecken nach Hombauer (FVA 516)
  • Berechnung und Ausgabe von Bemaßungen des numerisch berechneten Tragbildes
  • Quantitativer Vergleich von Soll- und Ist-Zustand der Form und Lage des Tragbildes

»Das neue BECAL 6 macht die Kegelradberechnung in der FVA-Workbench noch performanter und nutzerfreundlicher. Dank der damit verfügbaren Features können Berechnungen am Puls der Forschung durchgeführt werden«, sagt Dr. Stefan Schumann, Institut für Maschinenelemente und Maschinenkonstruktion, Technische Universität Dresden.

Umfangreiche Ergebnisausgabe mit Drag and Drop HTML Reports

Mit dem Reporting-Feature der FVA-Workbench können individualisierte Reports ganz einfach per Drag & Drop erstellt werden. Komplexe Zusammenhänge werden so anschaulich in Form von strukturierten Abschnitten visualisiert und ermöglichen eine aussagekräftige Bewertung der Ergebnisse.

Mit noch mehr Report-Grafiken Kunden beeindrucken Die Version 5.5 beinhaltet über 40 neue Darstellungsmöglichkeiten beispielsweise zu Lastkollektiven, Kraftanregung von Stirnradstufen und Pressungsverteilungen auf Schneckenstufen. Besonders beeindruckend: Die Grafiken des HTML-Reports können gedreht, gezoomt und Wertepaare direkt ausgelesen werden. Damit haben Kunde und Anwender das gleiche, interaktive Nutzungserlebnis und Designmodifikationen des Getriebes können schon in der Produktentwicklungsphase diskutiert werden.

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