Bei der Analyse von komplexen Getriebesystemen ist es von großer Bedeutung, die Randbedingungen bestmöglich zu modellieren. 

Durch die Koppelung von FEM-Strukturen mit dem analytischen Berechnungsmodell ist es möglich, den Einfluss des Getriebegehäuses, des Planetenträgers und des Radkörpers auf das
Welle-Lager-System und die Breitenlastverteilung im Zahneingriff zu berücksichtigen.

Getriebegehäuse

Planetenträger

Radkörper

Schritte zur Integration eines CAD-Körpers als FE-Struktur

Die Koppelung von FE-Strukturen mit dem analytischen Modell erfolgt in der FVA-Workbench über einen interaktiven Assistenten in 3 Schritten.

Im ersten Schritt muss das Gehäuse relativ zum Getriebe positioniert werden. Im Anschluss werden die Koppelknoten der Lagersitze automatisch von der FVA-Workbench erkannt. In einem letzten Schritt können dann die Knoten zur Festlegung der Umgebung (Fundament) ausgewählt werden.

Interne Vernetzung von CAD-Körpern oder Import von bestehenden Netzen

In der FVA-Workbench können neben FE-Netzen auch CAD-Körper eingelesen und vernetzt werden. Ein benutzerfreundlicher Assistent unterstützt bei der Vernetzung durch Automatisierung, einfache Handhabung und interaktive Nutzerführung.

Importierbare CAD-Formate
STEPCATIAInventorSolid Works
PRO/ESiemens NXSolid Edge 
Importierbare FE-Netz Formate
Abaqusz88

Viele kleine Bohrungen im Modell können eine erfolgreiche FEM-Vernetzung behindern. Daher erlaubt der FEM-Vernetzer die automatische Entfernung von Bohrungen aus dem Modell.
Dies ist vor allem für kleinere Bohrungen sehr sinnvoll, da diese für die Steifigkeit des Modells unerheblich sind.

Im Anschluss kann die Netzfeinheit angepasst werden. Nach erfolgreicher Vernetzung informiert der Assistent den Anwender darüber, ob die Güte des Netzes den Anforderungen entspricht.

Um den Workflow besonders effizient zu gestalten, werden beim Import viele verschiedene native CAD-Formate unterstützt.

Planetenträger parametrisch modellieren

Insbesondere der Planetenträger hat einen maßgeblichen Einfluss auf die Lastverteilung in Planetengetrieben. Alternativ zu einem Import von extern erstellten FE-Netzen oder CAD-Körpern kann der Planetenträger auch intern parametrisch modelliert werden. Das automatisch erzeugte Modell wird vernetzt und an das analytische Getriebemodell angebunden.

Die Hauptmerkmale dabei sind:

  • Interne parametrisierte Modellierung der Plantenträgergeometrie
  • Ein- und zweiwangige Bauformen sind möglich
  • Interne FEM-Vernetzung mit wenigen Klicks
  • Anbindung an das analytische Getriebemodell
  • Aufwändige externe Bearbeitung von CAD-Geometrien und FE-Netzen kann entfallen