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Verzahnungsberechnung Der Weg zur optimalen Verzahnungsgeometrie

| Autor / Redakteur: Matthias Braunersreuther / Stefanie Michel

Das Berechnungsmodul FVA 241 (ST-Plus) der Forschungsvereinigung Antriebstechnik bildet schon lange die Basis für die Normungsarbeit bei Stirnradverzahnungen. In der neuen Version der FVA-Workbench ist dieses Modul nun integriert. Damit erhält der Anwender eine normgerechte Geometrieerzeugung, Tragfähigkeitsberechnungen und vieles mehr.

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Zur Konstruktion der bestmöglichen Verzahnungsgeometrie wurde das Berechnungsmodul FVA 241 im Rahmen vieler Forschungsvorhaben entwickelt und weiter optimiert.
Zur Konstruktion der bestmöglichen Verzahnungsgeometrie wurde das Berechnungsmodul FVA 241 im Rahmen vieler Forschungsvorhaben entwickelt und weiter optimiert.
(Bild: FVA)

Die Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) bündelt seit beinahe 50 Jahren die Interessen der deutschen Industrie auf dem Gebiet der vorwettbewerblichen Gemeinschaftsorschung in der Antriebs- und Getriebetechnik. In Zusammenarbeit mit renommierten Forschungsinstituten aus dem In- und Ausland gelingt es auf diese Weise immer wieder, die Grenzen des technisch Machbaren zu verschieben. Die praxisorientierte Softwareentwicklung in Form von Berechnungsmodulen ist dabei von Beginn an ein bedeutender Bestandteil im Leistungsspektrum der Forschungsvereinigung.

Über Jahrzehnte wurden so in Forschungsprojekten Berechnungsmodule entwickelt, die viele Aspekte der Getriebetechnik abdecken und die Arbeit in der täglichen Praxis maßgeblich erleichtern: Leistungsfluss, Geometrieerzeugung, Tragfähigkeitsberechnung, Lebensdauerberechnung, Finite-Elemente-Analyse (FEA), Wirkungsgradberechnung, Geräuschanregung und vieles mehr. Die entwickelten Algorithmen werden kontinuierlich in Praxisversuchen im Rahmen von Forschungsvorhaben validiert und auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse verbessert und weiterentwickelt.

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Berechnungsmodul FVA 241 als Basis für die Normungsarbeit

Insbesondere im Bereich der Stirnradverzahnungen dient das Berechnungsmodul „FVA 241 (ST-Plus)“ seit langem als Grundlage für die nationale und internationale Normungsarbeit. Dieses Modul wurde im Rahmen vieler FVA-Forschungsvorhaben an der Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau der TU München (Lehrstuhl für Maschinenelemente FZG von Prof. Stahl) kontinuierlich entwickelt. Neben der Berechnung der Verzahnungsgeometrie auf Basis der Hauptabmessungen, verfügt das Modul über viele weitere Möglichkeiten, um eine bestmögliche, funktionsfähige Verzahnungsgeometrie zu konstruieren:

  • Vorgabe der Nennprofilverschiebung
  • Vorgabe der Erzeugungsprofilverschiebungen
  • Vorgabe von Prüfmaßen
  • Bestimmung des Kopfkreises nach unterschiedlichen Verfahren (DIN 867, DIN 3960, durch Werkzeug, durch bezogene Kopfdicke, durch Kopfhöhenfaktor, durch Kopfspielfaktor)
  • Geometrieerzeugung mit zwei Werkzeugen (zahnstangenförmig, Schneidrad, 0°-Schleifscheibe, Profilwerkzeug)
  • Erkennung und Beseitigung von Eingriffsstörungen
  • Toleranzbetrachtungen

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